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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(中英文), 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(中英文), 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。

     

  • [1] PAGES J,SALVI J,GARCIA R. Overview of coded light projection techniques for automatic 3D profiling [C]//IEEE International Conference on Robotics and Automation,Sept 14-19,2003,Taipei,China,2003,1:133-138. [2] ZHANG S. 3D surface data acquisition [D]. New York at Stony Brook:Stony Brook University,2003. [3] BENVENISTE RIFAT,UNSALAN CEM. A binary coded structured light system to scan shiny surfaces [C]//2010 IEEE 18th Signal Processing and Communications Applications Conference,Apr 22-24,2010,Diyarbakir,Turkey,2010: 292-295. [4] 单鹂娜,曹沈楠,于晓洋,等. 结构光时间编码技术进展[J]. 哈尔滨理工大学学报,2010,15(1):98-102. SHAN L N,CAO SH N,YU X Y,et al.. The review of structured light time encoding technologies[J]. J. Harbin University of Science and Technology,2010,15(1):98-102.(in Chinese) [5] 苏显渝,张启灿,候志凌. 三维面形信息压缩的虚拟结构光编码算法[J]. 光学学报,2011,31(5):0510003. SU X Y,ZHANG Q C,HOU ZH L. 3D shape compression based on virtual structural light encoding[J]. Acta Optica Sinica,2011,31(5):0510003.(in Chinese) [6] XAVIER M,PIERRE G,CHRISTOPHE D. Real-time structured light patterns coding with subperfect submaps[J]. SPIE,2010,7724:77240E. [7] 许丽,陈黎霞,张之江. 结构光系统的周期编码光设计[J]. 光学 精密工程,2010,18(2):294-302. XU L,CHEN L X,ZHANG ZH J. Alternate coded pattern for structured light system[J]. Opt. Precision Eng.,2010,18(2):294-302.(in Chinese) [8] ZHANG S,RONALD CH. Grid point extraction and coding for structured light system[J]. Optical Eng.,2011,50(9):093602. [9] OLEKS,SKYDAN R A,LALOR M J,et al.. Burton. using coloured structured light in 3D surface measurement[J]. Optics and Lasers Eng.,2005,43:801-814. [10] 孙军华,杨扬,张广军. 基于相移的彩色结构光编码三维扫描技术[J]. 光学技术,2008,34(1):122-125. SUN,J H YANG Y,ZHANG G J. Three dimensional scanning technique using color structured light patterns based on phase moving coding strategy[J]. Optical Technique,2008,34(1):122-125.(in Chinese) [11] EGIEL M,KUJAWINSKA M. Fast 3D shape measurement based on color structure light projection[J]. Optical Metrology for Arts and Multimedia,2003,(16):121-132. [12] 叶声华,许智钦. 三维彩色扫描测量技术[J]. 光电子技术与信息,2001,14(5):34-37. YE SH H,XU ZH Q,ZHENG Y ZH. Three dimensional colorful scanning[J]. Optoelectronic Technology & Information,2001,14(5):34-37.(in Chinese) [13] 陶立,孙长库,何丽,等. 基于结构光扫描的彩色三维信息测量技术[J]. 光电子激光,2006,17(1):111-114. TAO L,SUN CH K,HE L,et al.. A color 3-D acquisition method based on structured-light scanning[J]. J. Optoelectronics. Laser,2006,17(1):111-114.(in Chinese) [14] CASPI D,KIRYATI N,SHAMIR J. Range imaging with adaptive color structured light[J]. Pattern Analysis and Machine Intelligence,1998,20(5):470-480.
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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

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