Page 7 - Методы восстановления трехмерной структуры объектов для многоканальных систем регистрации с использованием структурированной подсветки

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012 191
нат точек объекта) необходимо знать абсолютную фазу хотя бы для
одной точки каждого такого участка. С этой целью в проецируемые
картины вводятся дополнительные маркеры, однозначно декодируе-
мые [18, 7], и в процесс обработки изображения осуществляются
поиск и декодирование таких маркеров. Такой подход в основном
предполагает наличие малого числа объектов в сцене, поскольку в
противном случае не гарантируется наличие маркера на каждом из
таких объектов и, следовательно, возможность восстановления его
трехмерных координат. Другим вариантом решения задачи неодно-
значности декодирования периодической картины является использо-
вание дополнительных картин, например синусоидальных картин с
меньшим периодом или бинарных кодов [3, 4, 19], что увеличивает
общее время регистрации.
В ряде случаев удобно проводить «развертывание» фазы не для
самой относительной фазы , полученной при регистрации некото-
рой точки объекта, а для разности относительных фаз 0   , где
фаза 0  получена при регистрации некоторого опорного объекта.
Если трехмерные координаты точек опорного объекта близки к
точкам регистрируемого объекта, то такой подход позволяет
уменьшить число резких перепадов фаз в регистрируемой картине.
Для алгоритма с применением одной картины определение разности
относительных фаз может быть совмещено с частотной фильтрацией,
как описано в работе [14]. Алгоритм «развертывания» фазы в данном
случае добавляет некоторое целое число периодов к данной разности
фаз 0   , которое зависит от близости регистрируемого и опорного
объектов, а не от порядкового номера периода в проецируемой
картине. В качестве опорных объектов часто используются плоскости
вследствие простоты расчета регистрируемого сигнала для такого
объекта и параметры, определенные в процессе калибровки системы.
В комплексированной системе регистрации трехмерной структу-
ры объектов недостатки однокамерной систем со структурированной
подсветкой устраняются за счет учета информации с двух камер. Для
восстановления трехмерных координат точек объекта при обработке
изображений, зарегистрированных такой системой, предлагается сле-
дующий алгоритм.
В результате применения алгоритмов, приведенных выше, можно
получить значение относительной фазы периодического сигнала
проецируемой картины для каждого пиксела изображений, зарегист-
рированных первой 1 ( )к  v и второй 2 ( )к  v камерами независимо
друг от друга. Если проецируемая картина имеет N периодов, то
каждая такая точка для одной из камер может иметь N возможных
позиций в фокальной плоскости проектора и, следовательно, N