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基于互补色编码条纹投影的三维形貌测量方法
基于互补色编码条纹投影的三维形貌测量方法
摘要：
三维形貌测量是计算机视觉和机器人领域的重要研究内容之一。本文提出了一种基于互补色编码条纹投影的三维形貌测量方法，该方法通过投影不同颜色的编码条纹，结合相机成像，利用信息的互补性，获取物体表面的三维形貌信息。实验结果表明，该方法能够实现高精度的三维形貌测量，并具有较好的鲁棒性和实时性。
关键词：互补色编码；条纹投影；三维形貌测量
1.引言
三维形貌测量是计算机视觉和机器人领域的重要研究内容，它在工业、医疗、艺术等领域具有广泛应用。传统的三维形貌测量方法主要包括结构光、散斑光、干涉光等。然而，这些方法在实际应用中存在一些问题，如受环境光影响、计算复杂度高等。为了解决这些问题，本文提出了一种基于互补色编码条纹投影的三维形貌测量方法。
2.方法原理
本文所提出的方法主要包括编码条纹的生成、投影和相机成像三个步骤。
首先，根据互补色理论，选择一对互补色即红色和绿色。然后，通过编程生成一系列具有特定间距和相位差的红色和绿色条纹。接下来，将编码条纹投射到待测物体上，利用物体表面的纹理将条纹投影的图案反射回相机。最后，通过相机成像得到的图像，根据红色和绿色条纹的位置信息，利用三角测量等方法，计算出物体表面的三维形貌信息。
3.系统设计
为了实现基于互补色编码条纹投影的三维形貌测量方法，设计了一个系统原型。该原型由编码条纹生成模块、投影模块和相机成像模块组成。编码条纹生成模块负责生成具有特定间距和相位差的红色和绿色条纹；投影模块利用激光投影器将编码条纹投射到物体表面；相机成像模块用于采集物体表面的编码条纹图像。
4.实验与结果分析
为了测试所提出的方法的性能，设计了一系列实验。实验结果表明，所提出的方法能够实现高精度的三维形貌测量。与传统的方法相比，该方法具有以下优点：首先，利用互补色编码，可以减少环境光对测量的影响；其次，编码条纹的投影和相机成像的过程简单高效；最后，该方法可以实现实时性测量。
5.结论
本文提出了一种基于互补色编码条纹投影的三维形貌测量方法。该方法利用互补色原理，通过投影红色和绿色编码条纹，结合相机成像，获取物体表面的三维形貌信息。实验结果表明，所提出的方法实现了高精度的三维形貌测量，并具有较好的鲁棒性和实时性。未来的研究可以进一步优化该方法，提高测量精度和稳定性，拓展应用领域。
参考文献：
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