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编码光系统的颜色耦合与颜色失衡校正

吴海滨 唐莎猷 程浩 王会 于晓洋

吴海滨, 唐莎猷, 程浩, 王会, 于晓洋. 编码光系统的颜色耦合与颜色失衡校正[J]. 中国光学, 2013, 6(4): 521-528. doi: 10.3788/CO.20130604.0521
引用本文: 吴海滨, 唐莎猷, 程浩, 王会, 于晓洋. 编码光系统的颜色耦合与颜色失衡校正[J]. 中国光学, 2013, 6(4): 521-528. doi: 10.3788/CO.20130604.0521
WU Hai-bin, TANG Sha-you, CHENG Hao, WANG Hui, YU Xiao-yang. Calibration of color coupling and color unbalance in coded structured light system[J]. Chinese Optics, 2013, 6(4): 521-528. doi: 10.3788/CO.20130604.0521
Citation: WU Hai-bin, TANG Sha-you, CHENG Hao, WANG Hui, YU Xiao-yang. Calibration of color coupling and color unbalance in coded structured light system[J]. Chinese Optics, 2013, 6(4): 521-528. doi: 10.3788/CO.20130604.0521

编码光系统的颜色耦合与颜色失衡校正

doi: 10.3788/CO.20130604.0521
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目(No.61005035,No.61071051);黑龙江省教育厅科学技术研究资助项目(No.12521069);黑龙江省研究生创新科研资助项目(No.YJSCX2012-116HLJ);哈尔滨理工大学青年拔尖创新人才培养计划资助项目;哈尔滨理工大学大学生创新创业训练计划资助项目

详细信息
    作者简介:

    吴海滨(1977-),男,上海人,博士后,教授,硕士生导师,2000年于哈尔滨工业大学获得学士学位,2002年于哈尔滨工业大学获得硕士学位,2008年于哈尔滨理工大学获得博士学位,主要从事视觉检测与图像处理方面的研究。E-mail:woo@hrbust.edu.cn;王会(1987-),女,吉林长春人,硕士研究生,2012年于吉林师范大学获得学士学位,主要从事三维重建方面的研究。E-mail:765724425@qq.com

    吴海滨(1977-),男,上海人,博士后,教授,硕士生导师,2000年于哈尔滨工业大学获得学士学位,2002年于哈尔滨工业大学获得硕士学位,2008年于哈尔滨理工大学获得博士学位,主要从事视觉检测与图像处理方面的研究。E-mail:woo@hrbust.edu.cn;王会(1987-),女,吉林长春人,硕士研究生,2012年于吉林师范大学获得学士学位,主要从事三维重建方面的研究。E-mail:765724425@qq.com

    通讯作者: 吴海滨
  • 中图分类号: TP391;O432.3

Calibration of color coupling and color unbalance in coded structured light system

  • 摘要: 为了减小编码光系统中的颜色耦合与颜色失衡的干扰,提高形状与颜色重建的准确度,建立了彩色编码光系统,并对其所采用的编解码方法、颜色重建的两个相关环节及颜色校正方法进行了研究。首先,给出了系统的彩色梯形相移强度比编解码法,分析了编解码过程中存在的RGB基色相互耦合现象,设计了应用Caspi模型硬件标定的颜色耦合校正方案;然后,给出了系统的逐点颜色重建法,分析了颜色重建过程中由表面曲率导致的颜色失衡现象,设计了利用表面几何信息校正颜色失衡的方案。实验结果表明:校正后单一绿色图像中的红色分量值约为校正前的1/10;单色表面色差约为0.1,趋近于人眼颜色分辨率,远低于校正前的0.4;重建的单色复杂被测表面颜色均匀、视觉效果良好,符合实际情况。提出的方法符合编码光系统抗干扰能力强的要求,有助于提高形状与颜色重建的准确度。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-14
  • 修回日期:  2013-06-17
  • 刊出日期:  2013-08-10

编码光系统的颜色耦合与颜色失衡校正

doi: 10.3788/CO.20130604.0521
    基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(No.61005035,No.61071051);黑龙江省教育厅科学技术研究资助项目(No.12521069);黑龙江省研究生创新科研资助项目(No.YJSCX2012-116HLJ);哈尔滨理工大学青年拔尖创新人才培养计划资助项目;哈尔滨理工大学大学生创新创业训练计划资助项目

    作者简介:

    吴海滨(1977-),男,上海人,博士后,教授,硕士生导师,2000年于哈尔滨工业大学获得学士学位,2002年于哈尔滨工业大学获得硕士学位,2008年于哈尔滨理工大学获得博士学位,主要从事视觉检测与图像处理方面的研究。E-mail:woo@hrbust.edu.cn;王会(1987-),女,吉林长春人,硕士研究生,2012年于吉林师范大学获得学士学位,主要从事三维重建方面的研究。E-mail:765724425@qq.com

    吴海滨(1977-),男,上海人,博士后,教授,硕士生导师,2000年于哈尔滨工业大学获得学士学位,2002年于哈尔滨工业大学获得硕士学位,2008年于哈尔滨理工大学获得博士学位,主要从事视觉检测与图像处理方面的研究。E-mail:woo@hrbust.edu.cn;王会(1987-),女,吉林长春人,硕士研究生,2012年于吉林师范大学获得学士学位,主要从事三维重建方面的研究。E-mail:765724425@qq.com

    通讯作者: 吴海滨
  • 中图分类号: TP391;O432.3

摘要: 为了减小编码光系统中的颜色耦合与颜色失衡的干扰,提高形状与颜色重建的准确度,建立了彩色编码光系统,并对其所采用的编解码方法、颜色重建的两个相关环节及颜色校正方法进行了研究。首先,给出了系统的彩色梯形相移强度比编解码法,分析了编解码过程中存在的RGB基色相互耦合现象,设计了应用Caspi模型硬件标定的颜色耦合校正方案;然后,给出了系统的逐点颜色重建法,分析了颜色重建过程中由表面曲率导致的颜色失衡现象,设计了利用表面几何信息校正颜色失衡的方案。实验结果表明:校正后单一绿色图像中的红色分量值约为校正前的1/10;单色表面色差约为0.1,趋近于人眼颜色分辨率,远低于校正前的0.4;重建的单色复杂被测表面颜色均匀、视觉效果良好,符合实际情况。提出的方法符合编码光系统抗干扰能力强的要求,有助于提高形状与颜色重建的准确度。

English Abstract

吴海滨, 唐莎猷, 程浩, 王会, 于晓洋. 编码光系统的颜色耦合与颜色失衡校正[J]. 中国光学, 2013, 6(4): 521-528. doi: 10.3788/CO.20130604.0521
引用本文: 吴海滨, 唐莎猷, 程浩, 王会, 于晓洋. 编码光系统的颜色耦合与颜色失衡校正[J]. 中国光学, 2013, 6(4): 521-528. doi: 10.3788/CO.20130604.0521
WU Hai-bin, TANG Sha-you, CHENG Hao, WANG Hui, YU Xiao-yang. Calibration of color coupling and color unbalance in coded structured light system[J]. Chinese Optics, 2013, 6(4): 521-528. doi: 10.3788/CO.20130604.0521
Citation: WU Hai-bin, TANG Sha-you, CHENG Hao, WANG Hui, YU Xiao-yang. Calibration of color coupling and color unbalance in coded structured light system[J]. Chinese Optics, 2013, 6(4): 521-528. doi: 10.3788/CO.20130604.0521
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