基于二值离焦的双目结构光三维测量方法

来源：电子测量技术杂志2023年第18期北京时间：

作者：严飞，吴迪，文杰，刘银萍，刘佳

单位：1.南京信息工程大学自动化学院 南京 210044; 2.江苏省大气环境与装备技术协同创新中心 南京 210044; 3.南京信息工程大学大气物理学院 南京 210044

摘要：为提高光学三维测量系统的条纹投影效率和测量精度，提出使用二值离焦方法快速投影编码条纹并结合双目立体匹配算法得到视差信息。首先采用Bayer抖动技术将投射的灰度条纹转化为二值条纹，降低投影仪离焦造成对比度、景深下降的影响。然后借助多频外差方法将包裹相位展开为绝对相位，利用视差约束关系和平均误差平方和代价计算来获取最佳相位匹配点。最后经三角测量原理和双目标定获取被测物体的深度信息和三维信息。通过实验对精密小球和雕像进行测量，表明本文提出的方法测量精度和传统十二步相移测量精度接近，比传统三步相移提高了52.8%。

关键词：二值离焦;三维测量;立体匹配;Bayer抖动;平均误差平方和

基金资助：江苏省产业前瞻与关键核心技术重点项目（BE20200062）、国家自然科学基金(61605083)项目资助