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一种新的De Bruijn彩色结构光解码技术研究 被引量:9
1
作者 范静涛 韩成 +3 位作者 张超 李明勋 白宝兴 杨华民 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期483-488,共6页
为了有效地对De Bruijn彩色结构光编码图像进行高精度的解码,提出了一种新的解码方法,该方法包括基于梯度分析的中心彩色条纹提取方法、基于聚类分析的颜色分类方法和基于双梯度多通道动态规划的特征点匹配方法.该方法适用于每类颜色的... 为了有效地对De Bruijn彩色结构光编码图像进行高精度的解码,提出了一种新的解码方法,该方法包括基于梯度分析的中心彩色条纹提取方法、基于聚类分析的颜色分类方法和基于双梯度多通道动态规划的特征点匹配方法.该方法适用于每类颜色的像素点成线性分布的调制后结构光图像,能够有效地消除颜色干扰;同时充分利用局部邻域信息,有效地解决了特征点的匹配问题,提高了解码精度.实验表明该方法在不需要假定待测物体全表面单调和严格限制其连续性的条件下,可以有效地改善解码精度,具有较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 彩色结构光 DE Bruijn编码 聚类分析 动态规划 结构解码
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基于双色反射模型的彩色结构光颜色识别的研究 被引量:15
2
作者 汤一平 宗明理 吴立娟 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1908-1916,共9页
为了快速准确地识别出彩色结构光系统中的投射光颜色信息,该文提出了基于双色反射模型的投射光颜色识别算法.首先通过对数码相机和投影设备进行色度标定,以消除两者之间的耦合性差异;接着通过估计物体三颜色通道光谱反射率以及分离镜面... 为了快速准确地识别出彩色结构光系统中的投射光颜色信息,该文提出了基于双色反射模型的投射光颜色识别算法.首先通过对数码相机和投影设备进行色度标定,以消除两者之间的耦合性差异;接着通过估计物体三颜色通道光谱反射率以及分离镜面反射成分和漫反射成分,来修正物体本身颜色和镜面反射对投射光源颜色的影响.实验结果表明,该文提出的投射光颜色识别算法对于双色反射模型条件下的彩色结构光颜色识别具有鲁棒性高、计算速度快、识别准确度高等优点. 展开更多
关键词 彩色结构光 源颜色识别 双色反射模型 物体谱反射率 颜色修正算法
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基于彩色结构光的三维重构方法 被引量:5
3
作者 韩成 秦贵和 +2 位作者 宫宇 张超 薛耀红 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1343-1351,共9页
通过对摄像机和投影机进行畸变校正和标定,确定了相应单应性变换矩阵。为了在复杂投影条件下对彩色结构光编码图像进行快速高精度解码,提出了基于拓扑结构和局部结构化的单幅彩色结构光编码方法以及基于波形分析的编码特征点提取方法和... 通过对摄像机和投影机进行畸变校正和标定,确定了相应单应性变换矩阵。为了在复杂投影条件下对彩色结构光编码图像进行快速高精度解码,提出了基于拓扑结构和局部结构化的单幅彩色结构光编码方法以及基于波形分析的编码特征点提取方法和基于聚类分析的颜色分类方法,并利用编码图像本身特性提高解码精度和正确率。根据单应性变换矩阵和编码图像中每个特征点编码值调制前后的匹配关系,计算特征点的三维信息。实验结果表明,特征点的解码正确率超过99.5%。由于对投影机和摄像机的位置没有严格的限定,该方法适合快速搭建三维物体重构系统以及快速高精度地获得物体的点云。 展开更多
关键词 计算机应用 投影机标定 彩色结构光 三维重构 聚类分析
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基于相移的彩色结构光编码三维扫描技术 被引量:10
4
作者 孙军华 杨扬 张广军 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期122-125,共4页
在物体三维轮廓扫描中,被动式双目立体视觉方法对表面特征不明显的物体难以获取足够的三维信息,针对这一问题,基于双目立体视觉原理,结合主动视觉中结构光投射方法,提出了基于相移的彩色结构光编码方法。该方法将四种颜色按照全排列的... 在物体三维轮廓扫描中,被动式双目立体视觉方法对表面特征不明显的物体难以获取足够的三维信息,针对这一问题,基于双目立体视觉原理,结合主动视觉中结构光投射方法,提出了基于相移的彩色结构光编码方法。该方法将四种颜色按照全排列的相关性质编码产生彩色光栅投射在被测物体表面,依据光栅相位移动增大光栅密度,结合极线约束实现立体匹配,最终获取物体三维数据。结果表明使用该三维扫描技术得到的三维曲面符合原物特征,特别适用于物体三维轮廓的致密测量。 展开更多
关键词 三维扫描 彩色结构光 相位移动 立体匹配
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基于彩色结构光的自动编码算法
5
作者 王勇 饶勤菲 +1 位作者 唐靖 袁巢燕 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第8期2385-2389,共5页
针对光栅投影三维轮廓测量中被测对象所含特性越来越复杂,提取到的细化光栅条纹存在大量断裂,导致细化条纹编码困难的问题,提出了一种基于彩色结构光的自动编码算法。设计了一种新的彩色结构光模型并且给出了其设计原理,实现了一种新的... 针对光栅投影三维轮廓测量中被测对象所含特性越来越复杂,提取到的细化光栅条纹存在大量断裂,导致细化条纹编码困难的问题,提出了一种基于彩色结构光的自动编码算法。设计了一种新的彩色结构光模型并且给出了其设计原理,实现了一种新的条纹自动编码算法。该算法从投影的彩色结构光栅中提取到带有颜色信息的细化光栅条纹,通过判断条纹最佳相邻的连通区域依次对其每种颜色的细化条纹进行编码,最后利用光栅模型的周期性进行组合编码得到完整图像的条纹编码。仿真实验结果表明:该彩色结构光模型设计简单,条纹自动编码算法的准确率较高,其误差能够降低将近10%,利用得到的条纹编码数据能够重建出较理想的三维点云数据模型。 展开更多
关键词 栅投影 彩色结构光 细化栅条纹 自动编码 组合编码
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基于彩色结构光的实时三维重建 被引量:5
6
作者 黄俊春 章炯民 《计算机应用与软件》 CSCD 2009年第12期235-237,261,共4页
提出一种新颖的基于彩色结构光的实时三维重建方法RRCS(Real-time 3D Reconstruction based on Color-coded Structured light),利用投影在物体表面的彩色结构光的彩色信息,快速准确地还原相位,计算出物体的高度,最终重建物体的三维模... 提出一种新颖的基于彩色结构光的实时三维重建方法RRCS(Real-time 3D Reconstruction based on Color-coded Structured light),利用投影在物体表面的彩色结构光的彩色信息,快速准确地还原相位,计算出物体的高度,最终重建物体的三维模型。针对RRCS的特殊性,设计了基于拓扑排序的解相位算法,以及针对点线的快速三角网化算法。实验结果表明,RRCS对设备的要求低,效果较好,具备基本的实时性能。 展开更多
关键词 彩色结构光 实时三维重建 三维
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基于彩色结构光的颜色聚类化方法研究 被引量:1
7
作者 李明勋 杨华民 +2 位作者 张超 陈展东 韩成 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2011年第2期110-113,共4页
采用彩色结构光进行编码,并对采集到的彩色结构光图像的颜色识别与归类进行了深入的研究,提出了递归式的颜色聚类化方法。根据颜色聚类化方法的原理,建立了相应的算法模型,并分析了此算法对颜色的识别与归类的精确度。根据实验结果表明... 采用彩色结构光进行编码,并对采集到的彩色结构光图像的颜色识别与归类进行了深入的研究,提出了递归式的颜色聚类化方法。根据颜色聚类化方法的原理,建立了相应的算法模型,并分析了此算法对颜色的识别与归类的精确度。根据实验结果表明,对彩色结构光编码的颜色识别率达到99%。因此采用递归式的颜色聚类化方法对颜色的识别与归类具有精确度高、准确性好等优点。 展开更多
关键词 彩色结构光 识别 归类 迭代 颜色聚类化算法
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De Bruijn彩色结构光编码图像条纹颜色分类方法
8
作者 肖争利 《中山大学研究生学刊(自然科学与医学版)》 2013年第3期20-32,共13页
用结构光方法实现三维物体重建和三维测量成为计算机视觉的研究热点,结构光方法中解码精度直接影响重构精度,作为解码基础的颜色分类也成为研究的关键之一。为了提高颜色分类精度,首先采用加权平均的滤波方法来去除图像噪声,然后设置了... 用结构光方法实现三维物体重建和三维测量成为计算机视觉的研究热点,结构光方法中解码精度直接影响重构精度,作为解码基础的颜色分类也成为研究的关键之一。为了提高颜色分类精度,首先采用加权平均的滤波方法来去除图像噪声,然后设置了两种基于聚类分析的颜色分类方法类方法来确定条纹的颜色,最后对De Bruijn彩色结构光编码图像进行高精度的解码。通过对实验结果的分析,颜色分类方法适用于每类颜色的像素点成线性分布的结构光图像,它能够有效地消除颜色干扰,对颜色识别率可达到99%。 展开更多
关键词 三维重建 彩色结构光 伪随机序列 聚类分析 颜色分类
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单幅彩色结构光编码方法研究
9
作者 白烨 韩成 +3 位作者 乔良 崔艳群 尹晶 刘春艳 《信息与电脑(理论版)》 2012年第11期68-69,共2页
在基于结构光的三维测量或三维重构过程中,为了提高编码图像的抗干扰能力,减少图像数量,提出了一种基于拓扑结构和局部结构化的单幅彩色结构光编码方法,该方法通过对8种颜色的排列组合,使编码图像中的特征结构间具有紧密的关联性;通过... 在基于结构光的三维测量或三维重构过程中,为了提高编码图像的抗干扰能力,减少图像数量,提出了一种基于拓扑结构和局部结构化的单幅彩色结构光编码方法,该方法通过对8种颜色的排列组合,使编码图像中的特征结构间具有紧密的关联性;通过对编码步骤的描述,阐述了编码方法的本质,并分析了该方法的优点。 展开更多
关键词 计算机视觉 彩色结构光 编码
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基于格雷编码的彩色结构光快速三维测量技术 被引量:9
10
作者 韩佩妤 达飞鹏 盖绍彦 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1359-1364,共6页
提出一种基于格雷编码原理的彩色结构光三维测量方法,通过向被测物体投影两幅彩色结构光栅,分析得到物体表面的三维信息,在保证测量精度和准确度的同时,提高了三维测量的速度。将格雷编码原则和容易辨别的颜色结合应用到彩色条纹编码中... 提出一种基于格雷编码原理的彩色结构光三维测量方法,通过向被测物体投影两幅彩色结构光栅,分析得到物体表面的三维信息,在保证测量精度和准确度的同时,提高了三维测量的速度。将格雷编码原则和容易辨别的颜色结合应用到彩色条纹编码中,得到序列周期唯一且编码周期起始位置任意的彩色条纹编码,克服了码间干扰,解码方法简单且精度高,适用范围广;利用三色相移法取代传统三幅相移法。实验结果表明,使用基于格雷编码原理的彩色结构光方法可以得到被测物体精确的表面高度信息。 展开更多
关键词 三维测量 彩色结构光 格雷编码 三色相移
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基于分层聚类的彩色结构光光条检测方法 被引量:4
11
作者 刘进博 郭鹏宇 +1 位作者 伍越 陈卫 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第22期90-96,共7页
提出了一种基于分层聚类的彩色结构光光条检测方法:将彩色图像转换为灰度图像,利用分层聚类对图像像素逐行进行结构光光条中心点初值计算;根据邻域灰度信息,对结构光光条中心点进行亚像素定位,并基于颜色距离和欧氏距离判别结构光光条... 提出了一种基于分层聚类的彩色结构光光条检测方法:将彩色图像转换为灰度图像,利用分层聚类对图像像素逐行进行结构光光条中心点初值计算;根据邻域灰度信息,对结构光光条中心点进行亚像素定位,并基于颜色距离和欧氏距离判别结构光光条中心点索引;对图像进行自上而下的行扫描,完成彩色结构光光条检测。仿真和实验验证了方法的正确性与可行性,结果表明:对光条中心的检测精度为0.47pixel;对于存在微小断裂的光条,该方法仍可保持光条的一致性和完整性。该方法可应用于结构光三维重建领域,具有一定的理论研究价值和工程应用前景。 展开更多
关键词 测量 三维重建 条检测 彩色结构光 分层聚类 亚像素
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基于彩色条纹结构光的物体三维重建方法 被引量:8
12
作者 吴成东 耿飞 +1 位作者 楚好 张云洲 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期928-931,共4页
提出了一种新的基于结构光的彩色条纹编码方法完成彩色投影图案的设计.将投影投射到待测量物体表面后,需要对获得的图像进行颜色区分来获得代码信息.基于阈值和HSI空间分色算法,研究了彩色编码中8种颜色的有效区分方法.得到投影图像中... 提出了一种新的基于结构光的彩色条纹编码方法完成彩色投影图案的设计.将投影投射到待测量物体表面后,需要对获得的图像进行颜色区分来获得代码信息.基于阈值和HSI空间分色算法,研究了彩色编码中8种颜色的有效区分方法.得到投影图像中条纹的代码信息后,利用摄像机和投影仪的参数计算物体的三维信息.研究了摄像机和投影仪标定以及物体三维信息的计算方法,进而研究了基于样条插值的物体表面三维重建方法.利用提出的方法对石膏模型和人手表面进行三维测量与重建.实验结果表明,所提出的三维重建方法具有较高的重建精度和良好的实时性品质指标. 展开更多
关键词 彩色条纹结构 编码 HSI空间 颜色区分 标定 三维重建
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编码结构光三维测量算法研究
13
作者 倪岳松 《经济技术协作信息》 2015年第27期68-68,共1页
随着计算机技术、电子技术、光学技术的发展以及3D打印技术等新兴技术的兴起,非接触式三维测量技术也同时得到了广泛的发展与应用。结构光三维测量技术作为非接触式三维测量技术的一种,以其高速、高效和低成本等优点具有广阔的应用前... 随着计算机技术、电子技术、光学技术的发展以及3D打印技术等新兴技术的兴起,非接触式三维测量技术也同时得到了广泛的发展与应用。结构光三维测量技术作为非接触式三维测量技术的一种,以其高速、高效和低成本等优点具有广阔的应用前景。在结构光三维测量技术中,编码结构光是其主要的发展研究方向,具有测量效率高、容易判断识别等优点。彩色梯形相移法是编码结构光法的一种,具有分辨率高、无破坏性、数据获取快等优点,可实现快速测量。本文基于彩色梯形相移法,研究了三编码周期彩色梯形相移三维测量法,研究成果在工业、医疗、考古等领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 三维测量 彩色结构光 梯形相移 相位展开
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基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法 被引量:3
14
作者 朱清溢 苏显渝 +1 位作者 肖焱山 向立群 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期340-343,共4页
为了克服光学三维传感中相位恢复困难的问题,提出了一种基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法。这种方法的特点之一是使得垂直于条纹方向特定长度的颜色序列是唯一的,从而建立了空间位置与颜色的对应关系。特点之二是相邻条纹之... 为了克服光学三维传感中相位恢复困难的问题,提出了一种基于最大色差彩色组合编码的三维面形测量方法。这种方法的特点之一是使得垂直于条纹方向特定长度的颜色序列是唯一的,从而建立了空间位置与颜色的对应关系。特点之二是相邻条纹之间具有最大色差,因而具有最大可区分性。将得到的彩色组合条纹投影到物体表面得到变形条纹,通过计算各种颜色条纹相对参考平面上条纹移动的距离,可以恢复出物体的高度。实验证明,该方法需要获取的图像少、计算时间少、精度较高,具有很强的抗干扰能力。 展开更多
关键词 信息 三维轮廓术 彩色编码结构 边界提取 高度映射表
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应用于三维测量的彩色编码相位求解技术 被引量:1
15
作者 陈小宁 刘先勇 +1 位作者 姚一永 郭进 《微计算机信息》 2010年第28期205-207,共3页
基于相位投影和双目的三维光学测量系统已经广泛应用于各领域。针对雷格编码的相位解包裹技术需要投射的编码结构光幅数比较多,不利于对微动或者人体进行测量的缺点,探讨了一种基于彩色编码光进行相位求解的技术。该技术采用四位二进制... 基于相位投影和双目的三维光学测量系统已经广泛应用于各领域。针对雷格编码的相位解包裹技术需要投射的编码结构光幅数比较多,不利于对微动或者人体进行测量的缺点,探讨了一种基于彩色编码光进行相位求解的技术。该技术采用四位二进制彩色编码结构光得到相位周期;再结合由四步相移技术得到的相位主值[-π,π];最后,将两者结合得到真实而准确的绝对相位。实验证明,该方法大大减少了结构光投射的幅数,能快速而准确地得到真实的绝对相位。 展开更多
关键词 三维测量 双目视觉 彩色编码结构 相位解包裹 立体匹配
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彩色伪随机编码结构光解码方法研究 被引量:4
16
作者 唐苏明 张旭 屠大维 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期548-558,共11页
在采用伪随机序列生成彩色条纹作为投影图像的基础上提出了一种对彩色伪随化编码结构光三步解码新方法。首先,建立向量梯度算子将Canny算子推广到彩色多通道图像,对彩色带状图像进行彩色边缘检测,确定边缘特征的位置信息;其次,采用引导... 在采用伪随机序列生成彩色条纹作为投影图像的基础上提出了一种对彩色伪随化编码结构光三步解码新方法。首先,建立向量梯度算子将Canny算子推广到彩色多通道图像,对彩色带状图像进行彩色边缘检测,确定边缘特征的位置信息;其次,采用引导式K-means聚类算法和颜色分辨能力较强的颜色不变量对图像进行颜色识别和分类,继而获得边缘特征的颜色信息;最后,提出分步窗口匹配算法对边缘特征序列进行匹配,从而确立拍摄图像和投射图像上的边缘特征的对应性。实验结果表明,提出的解码方法在不需要假定被测物体表面颜色和纹理结构的条件下,依然能够有效地提高解码的精度,具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 彩色结构光 伪随机编码 解码 彩色边缘检测 颜色识别 匹配
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条纹颜色分离与聚类 被引量:5
17
作者 李华 杨帆 +2 位作者 杨华民 韩成 张超 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1206-1214,共9页
为解决彩色物体表面颜色干扰以及条纹之间的颜色串扰导致彩色结构光系统产生的条纹颜色误识别问题,提出了彩色结构光的条纹颜色分离以及聚类方法。首先,提出了一种新的摄像机和投影机的颜色校正方法,以消除外界环境光以及系统的颜色串... 为解决彩色物体表面颜色干扰以及条纹之间的颜色串扰导致彩色结构光系统产生的条纹颜色误识别问题,提出了彩色结构光的条纹颜色分离以及聚类方法。首先,提出了一种新的摄像机和投影机的颜色校正方法,以消除外界环境光以及系统的颜色串扰现象,解决系统的耦合性问题。其次,给出了一种物体的反射分离机制,用于提取物体表面的漫反射分量和镜面反射分量,修正彩色物体的背景色对彩色编码条纹的影响。最后,利用颜色聚类算法,对经过彩色物体调制后的条纹进行颜色归类划分,纠正条纹颜色之间的干扰,恢复系统消耗的彩色条纹颜色信息。实验验证了本文提出方法的有效性,结果表明:该方法具有较高的抗干扰能力、较强的鲁棒性,能准确有效地识别受干扰的彩色条纹,识别正确率达到92%左右。 展开更多
关键词 计算机视觉 彩色结构光 彩色物体 反射分离 颜色分离 颜色聚类
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非规则投影曲面深度感知几何校正研究 被引量:1
18
作者 白宝兴 杨帆 +1 位作者 韩成 张超 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2342-2348,2355,共8页
为了提高投影仪投射场景的普适性,提出了一种非规则投影曲面深度感知几何校正方法。通过对耦合性理论分析提出了削弱耦合的解决方案;采用编码的彩色结构光对非规则投影曲面进行深度获取;利用反馈式求解可视化最大投影区域,使得投影校正... 为了提高投影仪投射场景的普适性,提出了一种非规则投影曲面深度感知几何校正方法。通过对耦合性理论分析提出了削弱耦合的解决方案;采用编码的彩色结构光对非规则投影曲面进行深度获取;利用反馈式求解可视化最大投影区域,使得投影校正后的图像能够在该区域显示;利用动态分层算法对非规则曲面深度信息进行分层平面的抽离,对各个分层平面解算对应的单应性矩阵,构建单应性矩阵集合对投影图像进行几何畸变消除。通过实验分析可知,将投影图像投射到非规则曲面中,能得到校正后投影图像符合观测者的正常视觉感知。 展开更多
关键词 计算机视觉 非规则曲面 几何校正 彩色结构光 深度感知
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基于单幅光模板的高分辨率可靠3维形貌重建 被引量:1
19
作者 胡正周 陈胜勇 +2 位作者 管秋 刘盛 李兰兰 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2010年第11期1629-1634,共6页
如今在计算机视觉领域,基于结构光从2维图像重建物体的3维轮廓已成为研究热点。然而低分辨率、纹理受限、对光照敏感是此项技术实际应用的主要制约。由于结构光视觉的关键技术是编码解码,因此为了进行高分辨率可靠的3维形貌重建,提出了... 如今在计算机视觉领域,基于结构光从2维图像重建物体的3维轮廓已成为研究热点。然而低分辨率、纹理受限、对光照敏感是此项技术实际应用的主要制约。由于结构光视觉的关键技术是编码解码,因此为了进行高分辨率可靠的3维形貌重建,提出了一种新的彩色编码结构光技术,用来对单幅图像进行3维重建。该技术首先设计一个基于DeBruijn序列的等距白色光条间隔的彩色光模板,同时采用K均值聚类的方法来匹配投影仪和摄像机平面之间对应的光条颜色。然后引入聚类的统计特征量,以自适应不同场景、纹理,使之能够在无控光照条件下实现光条边界局部的精确定位、模板正确匹配和解码。另外,针对静态场景,同一光模板相移方法还可以获取高分辨率的3维形貌,可适用于高密度重建任务。实验结果表明,该方法可在日常光照下重建高分辨率可靠3维模型,并可提高3维形貌获取的适用条件。 展开更多
关键词 形貌重建 色彩聚类 单幅投射时移 彩色结构光
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