结构光 - 相移 - 亚像素精度

Dan*_*iel 2 algorithm 3d image-processing computer-vision subpixel

我正在寻找如何通过相移实现亚像素精度的解释。

我的问题是:
如果我有一个具有离散列数的投影仪和一个列数多于投影仪的相机,那么我怎样才能找到每个相机像素的精确深度值?是否假设投影像素值正在影响它的邻居?

我试图自己寻找答案,但我发现的东西很快就跨越了这个派对。

编辑:
也许我的问题更清楚这张图片。在观察到的图像(相机像素)中,多个像素将始终包含相同的强度,因此会产生相同的对应关系(这可能是错误的)。如果我们只拟合每个像素的正弦曲线,我们就没有任何额外的信息——是吗?该图像采用绝对清晰的投影。 投影

小智 6

为了理解结构光系统中的分辨率限制,我将给出以下场景:

  • 如果投影仪显示伪随机点/码字,因此它们可用于使用三角测量找到对应关系,那么我们将受到投影仪在 u 和 v 方向上的分辨率的限制。
  • 如果投影仪显示二进制模式,那么它可以实现更高的空间分辨率。这是因为这种技术使用垂直或水平条纹进行编码,其空间分辨率仅受投影仪在 u 或 v 方向的分辨率的限制,但不会同时受两者的限制。
  • 通过在两个方向上使用连续图案可以获得更高的空间分辨率,并且图案本质上通常是正弦的(不再受投影仪规格的限制)(而不是使用结构化图案的强度找到对应点,它使用相位作为约束来如果系统已校准,则逐个像素地求解 (x;y;z) 坐标)。

基于相移的方法(使用正弦图案的数字条纹投影)允许投影仪和相机之间精确的亚像素对应,无需任何插值。因此,理论上,如果正确执行校准,它可以实现高精度的 3D 形状测量。

有关更多信息,请查看以下参考资料:

S. Zhang,“使用数字条纹投影技术进行实时 3-D 形状测量的最新进展”,Opt。激光工程 48(2), 149–158 (2010)。

W. Lohry、V. Chen 和 S. Zhang,“使用编码条纹图案的绝对三维形状测量,无需相位展开或投影仪校准,”选项。快报 22, 1287-1301 (2014)。