[发明专利]基于彩色结构光的多源时序分层编码方法

摘要

本发明涉及一种基于彩色结构光的多源时序分层编码方法，其特征在于，对于彩色编码结构光图案，其利用的颜色码信息值（R,G,B），即颜色三通道信息值，分别为：红色颜色码对应的编码值（R,G,B）=（255,0,0），绿色颜色码对应的编码值（R,G,B）=（0,255,0），蓝色颜色码对应的编码值（R,G,B）=（0,0,255），青色颜色码对应的编码值（R,G,B）=（0,255,255），品红色颜色码对应的编码值（R,G,B）=（255,0,255），黄色颜色码对应的编码值（R,G,B）=（255,255,0），白色颜色码对应的编码值（R,G,B）=（255,255，255）;避免彩色纹理色彩信息对彩色结构光产生干扰。

主权项

1.基于彩色结构光的多源时序分层编码方法，其特征在于，对于彩色编码结构光图案，其利用的颜色码信息值(R,G,B)，即颜色三通道信息值，分别为：红色颜色码对应的编码值(R,G,B)＝(255,0,0)，绿色颜色码对应的编码值(R,G,B)＝(0,255,0)，蓝色颜色码对应的编码值(R,G,B)＝(0,0,255)，青色颜色码对应的编码值(R,G,B)＝(0,255,255)，品红色颜色码对应的编码值(R,G,B)＝(255,0,255)，黄色颜色码对应的编码值(R,G,B)＝(255,255,0)，白色颜色码对应的编码值(R,G,B)＝(255,255，255)；具体的步骤如下：步骤1、利用计算机对各个颜色码信息值进行序号设定，也即是对红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色、白色、黑色颜色码的序号分别设定为1、2、3、4、5、6、7、8；步骤2、利用De Burijng的伪随机特性和颜色码序号1、2、3、4、5、6、7，通过计算机生成一幅7元3级的彩色结构光条纹编码图像Pic_col，其中生成的彩色条纹结构光图案的背景色为黑色信息值，其中彩色条纹的宽度值设定为4个像素，而相邻条纹之间的间隔为2个像素，生成的彩色结构光条纹编码图像Pic_col的分辨率为N×M(N＝1024pixel，M＝768pixel)；步骤3、对步骤2中生成的彩色结构光条纹编码图像Pic_col中所有像素点按照从上到下，从左到右的顺序存储在矩阵PM中，其中PM的大小为N行，M列，而对应第i行，第j列矩阵值PM(i，j)，其中i＝1,2,…N，j＝1,2…M；其存储的信息值为该编码条纹的颜色码的R通道、G通道、B通道信息值分别为sr(i，j)、sg(i，j)、sb(i，j)，即PM(i，j)＝(R,G，B)＝(sr(i,j),sg(i,j),sb(i,j))分别对应于(R，G，B)三颜色通道中的值；步骤4、对矩阵PM进行归一化处理得到矩阵NorM，也就是利用公式NorM(i，j)＝PM(i，j)/(3*255)NorM(i，j)＝(sr(i,j)+sg(i,j)+sb(i,j))/(3*255)其中，i＝1,2,…N，j＝1,2…M；通过归一化处理后矩阵NorM中的元素信息值只包含‘0’和‘1’，其存储的信息值为该编码条纹的颜色码的R通道、G通道、B通道信息值分别为nr(i，j)、ng(i，j)、nb(i，j)，即NorM(i，j)＝(nr(i,j),ng(i,j),nb(i,j))；也即是矩阵PM中的红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色、白色的颜色码在矩阵NorM中对应的编码值分布为(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)、(0,1,1)、(1,0,1)、(1,0,0)、(1,1，1)；步骤5、对矩阵NorM中的元素信息值进行多源时序分层编码处理，也即是在分层编码过程中用黑色码元表示‘0’和白色码元表示‘1’，则可利用矩阵NorM生成三个时序黑、白码元构成的编码图像。也就是当nr(i,j)＝0时，其生成的第一层编码图像在(i，j)位置为黑色，而当nr(i,j)＝1时，其生成的第一层编码图像在(i，j)位置为白色；同理，当ng(i,j)＝0时，其生成的第二层编码图像在(i，j)位置为黑色，而当ng(i,j)＝1时，其生成的第二层编码图像在(i，j)位置为白色；同理，当nb(i,j)＝0时，其生成的第三层编码图像在(i，j)位置为黑色，而当nb(i,j)＝1时，其生成的第三层编码图像在(i，j)位置为白色；步骤6、通过步骤5即可对生成的彩色结构光条纹编码图像Pic_col产生对应的三幅分层编码图像分别为Pic_Fir、Pic_Sec、Pic_Thi；为了能够便于后期快速解码，对矩阵PM(i，j)进行色彩全白化处理，也即是当sr(i,j)＝255或者sg(i,j)＝255或者sb(i,j)＝255时，对(i,j)位置的颜色码值赋值为白色码信息值(255,255,255)，从而得到一幅白色条纹图像Pic_White，其为了能够对后期解码过程进行快速颜色码信息值恢复定位使用；通过上述过程，即可对一幅彩色编码结构光条纹图像进行多源时序分层编码处理得到Pic_Fir、Pic_Sec、Pic_Thi和Pic_White。