一种逐周期条纹背景自适应去除算法

来源：计算机测量与控制杂志2021年第11期北京时间：

作者：刘洋,潘娅,罗玉琴

单位：西南科技大学计算机学院

摘要：利用傅里叶轮廓术(FTP)可实现对单帧光栅投影条纹图像的相位提取，恢复被测物体三维信息。该方法具有实时性高的特点，但在频域滤波时易受到不均匀背景分量的干扰。现有投影条纹图背景去除方法在遇到条纹图背景分量不均匀时，存在去除效果差，严重影响重建精度的问题。针对该问题，通过实验发现单个条纹周期内的背景分量变化很小，可近似作为常量处理；结合两次希尔伯特变换能有效去除信号直流分量且保持相位信息稳定的特性，提出一种自适应的分周期条纹背景滤除方法。该方法首先对光栅投影图像中的条纹峰值进行提取，分割出逐个条纹周期；再对逐条纹周期分别进行两次希尔伯特变换，自动去除该周期内的背景分量，实现条纹背景分量的逐周期自适应去除。该方法能有效克服条纹投影图像背景分量不均匀的问题。实验结果表明，该方法相对于傅里叶轮廓术可更好的消除条纹背景分量影响，对复杂表面物体的重建异常点少，精度优于0.1mm。

关键词：结构光;希尔伯特变换;背景分量;自适应;傅里叶轮廓术;

基金资助：四川省科技计划项目(2021YFG0031)