彩色梯度相移与格雷码相结合的三维测量方法

摘要

为了实现高分辨率快速非接触式三维测量,将彩色梯度相移法与格雷码相结合,提出了三维测量算法.将一幅彩色梯形三步相移图案和两幅彩色格雷码图案相结合,对测量空间进行编解码;通过两幅彩色格雷码图案将测量空间可靠地分成64个子空间,通过一幅重复彩色梯形三步相移图案将每个子空间分成6个区域,每个区域再通过强度比细分到像素级.给出了编码图案和解码公式,组建了彩色结构光三维测量系统,并分别采用彩色梯形相移法和本文提出的方法对深度为700～950 nm的平面进行了仿真和实际测量.理论分析、仿真与实际测量结果表明,得到的测量平均误差<0.9 mm,测量标准差<1.2 mm.最后,采用本文方法对石膏和人体进行了测量实验,结果显示该方法具有抗干扰能力强、运算速度快的优点.