CN111174731B - 基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法及装置，包括：设计投影条纹图和彩色条纹图；彩色条纹图投影到得到变形彩色图，投影条纹图投影得到变形条纹图；对变形彩色图进行颜色区域划分并得到对应的变形单色区域，根据变形单色区域的位置，将变形条纹图分割为分割条纹图；对于每个分割条纹图，分别获取包裹相位图并建立对应区域的查找表，根据绝对相位的计算公式，由包裹相位图和查找表恢复分割条纹图的绝对相位，从而恢复出待测物体的三维形貌。本发明提高基于条纹投影相位展开算法的测量范围和精度，使其能够在任意给定的投影机分辨率下，投影任意波长的条纹图都能够准确无误地进行相位展开，充分利用到投影机的分辨率。

Description

基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法及装置

技术领域

本发明涉及三维形貌测量技术领域，特别涉及基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法及装置。

背景技术

三维测量方法主要分为接触式和非接触式两种，非接触式由于其方法简单、简捷、精度高等特点成为了研究的热点。而又以基于条纹投影的三维测量方法广泛应用于各种领域当中，基于条纹投影的三维测量方法是使用投影机投影一组或几组条纹图到待测物体上，然后通过相机拍摄待测物体上的变形条纹图，通过一系列的算法分析这些被调制后变形条纹图，最终恢复出待测物体的三维立体。

现有的条纹投影相位展开方法主要是基于多频外差原理的，它的相位展开过程主要依靠不同频率光栅图像的相位主值。基于外频外差原理的方法由于选择的条纹需为低频和高频条纹相结合，并且低频条纹展开必须在整个图像中只有一个条纹周期，低频条纹受噪声影响较大。基于频率选择的多条纹投影算法改进了基于外频外差原理的方法，这种方法通过分析建立起包裹相位和条纹阶数之间的特殊关系也能正确地恢复绝对相位，并且条纹选择的限制大大减小，但其无法满足投影图片的总像素必须是每个条纹所含像素数的整数倍。基于波长选择的多条纹投影算法，改进了基于频率选择的多条纹投影算法，使其设计的条纹能够充分利用到投影图片的所有像素。

基于波长选择的双条纹投影相位展开方法要求波长选择的参数都要满足投影机的分辨率在在特定的范围内，即要满足投影机的分辨率小于选定波长的乘积，R≤λ₁λ₂。如果超出限定的分辨率范围，在相位展开时就会出错，因此没有充分利用到投影机的分辨率。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法及装置，提高了条纹投影相位展开算法的测量范围和精度。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

第一方面，本发明提供了基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法，包括：

选择两个条纹波长设计投影条纹图，由投影机分辨率和投影条纹图设计对应的彩色条纹图，彩色条纹图由至少两个颜色互不相同的颜色条相间排列组成；

将彩色条纹图投影到待测物体上，得到变形彩色图，将投影条纹图投影到待测物体上，得到变形条纹图；

对变形彩色图进行至少两次颜色区域划分并得到对应的变形单色区域，根据变形单色区域的位置，将变形条纹图分割为至少两个分割条纹图；

对于每个分割条纹图，分别获取包裹相位图并建立对应区域的查找表，根据绝对相位的计算公式，由包裹相位图和查找表恢复分割条纹图的绝对相位；

由所有分割条纹图的绝对相位恢复出待测物体的三维形貌。

进一步，所述由投影机分辨率和投影条纹图设计对应的彩色条纹图，彩色条纹图由至少两个颜色互不相同的颜色条相间排列组成包括：

彩色条纹图与投影条纹图的大小一致；

由设计公式设计彩色条纹图，设计公式如下：

r₂＝λ₁λ₂，

r₁＝R-(n-1)r₂，

其中颜色条的条数为n条，R为投影机分辨率，位于最下方的颜色条的颜色区域范围为r₁，其余颜色条的颜色区域范围为r₂，

表示向上取整，λ₁和λ₂为投影条纹的波长。

进一步，所述对变形彩色图进行至少两次颜色区域划分并得到对应的变形单色区域，根据变形单色区域的位置，将变形条纹图分割为至少两个分割条纹图包括：

颜色区域划分的次数与颜色条的条数相同，变形单色区域的个数与颜色区域划分的次数相同，分割条纹图的个数与变形单色区域的个数相同。

进一步，所述对变形彩色图进行至少两次颜色区域划分并得到对应的变形单色区域包括：

颜色区域划分的步骤：

设定颜色分割阈值δ，取变形彩色图中的任意一点a，求变形彩色图每一点z与点a的颜色近似值D(z,a)，若D(z,a)≤δ，则点z与点a颜色相近；

所有与点a颜色相近的点z组成得到未处理划分区域；

对未处理划分区域进行去噪处理，得到变形单色区域；

在变形彩色图中删除变形单色区域并取代原来的变形彩色图。

进一步，所述求变形彩色图每一点z与点a的颜色近似值D(z,a)包括：

点z与点a的颜色近似值D(z,a)计算公式为:

其中下标R，G，B分别表示点z和点a的RGB分量。

进一步，所述对未处理划分区域进行去噪处理包括：

对未处理划分区域进行孔洞填充；

滤除未处理划分区域中连通域较小的区域。

进一步，所述对于每个分割条纹图，分别获取包裹相位图并建立对应区域的查找表，根据绝对相位的计算公式，由包裹相位图和查找表恢复分割条纹图的绝对相位包括：

对于每个分割条纹图，通过条纹分析技术，获取对应的分布在-π到π之间包裹相位图

然后通过求解不等式建立对应区域的查找表，建立的查找表的表头包括有：m₁、m₂、m₂λ₂-m₁λ₁，其中m₁，m₂为恢复三个绝对相位所需的条纹阶数，

所述不等式如下：

0≤m₁<R/λ₁，0≤m₂<R/λ₂，

其中λ₁、λ₂为所述条纹波长，m₁、m₂为对所述条纹阶数，

为所述包裹相位图，R为所述投影机的分辨率；

根据获取的包裹相位图和查找表建立包裹相位图和进行相位展开所需的条纹阶数之间一一对应的关系，计算

的值，即[m₂λ₂-m₁λ₁]的值并四舍五入取整，在所对应的查找表中寻找数值与其最接近的一行，记录下同行的m₁，m₂值；

根据绝对相位的计算公式，将求得的

值和已得到的m₁，m₂值代入上述公式进行相位展开，恢复分割条纹图的绝对相位，

绝对相位的计算公式：

其中φ₁，φ₂为待恢复的绝对相位。

第二方面，本发明提供了基于颜色分割的双条纹投影相位展开装置，包括：

初始化模块，用于选择两个条纹波长设计投影条纹图，由投影机分辨率和投影条纹图设计对应的彩色条纹图，彩色条纹图由至少两个颜色互不相同的颜色条相间排列组成；

投影模块，用于将彩色条纹图投影到待测物体上，得到变形彩色图，将投影条纹图投影到待测物体上，得到变形条纹图；

分割模块，用于对变形彩色图进行至少两次颜色区域划分并得到对应的变形单色区域，根据变形单色区域的位置，将变形条纹图分割为至少两个分割条纹图；

建表运算模块，用于对于每个分割条纹图，分别获取包裹相位图并建立对应区域的查找表，根据绝对相位的计算公式，由包裹相位图和查找表恢复分割条纹图的绝对相位；

恢复形貌模块，用于由所有分割条纹图的绝对相位恢复出待测物体的三维形貌。

第三方面，本发明提供了基于颜色分割的双条纹投影相位展开设备，

包括至少一个控制处理器和用于与至少一个控制处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个控制处理器执行的指令，指令被至少一个控制处理器执行，以使至少一个控制处理器能够执行如上所述的基于颜色分割的双条纹投影相位展开。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行如上所述的基于颜色分割的双条纹投影相位展开。

第五方面，本发明还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使计算机执行如上所述的基于颜色分割的双条纹投影相位展开。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本发明给出了基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法及装置，目的是提高基于条纹投影相位展开算法的测量范围和精度，使其能够在任意给定的投影机分辨率下，投影任意波长的条纹图都能够准确无误地进行相位展开，充分利用到投影机的分辨率，提高了条纹投影相位展开算法的测量范围和精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对发明进一步地说明；

图1是本发明第一实施例提供的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法的流程图；

图2是本发明第一实施例提供的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法中步骤S100的具体方法流程图；

图3是本发明第一实施例提供的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法中步骤S300的具体方法流程图；

图4是本发明第一实施例提供的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法中步骤S330的具体方法流程图；

图5是本发明第一实施例提供的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法中步骤S400的具体方法流程图；

图6是本发明第二实施例提供的基于颜色分割的双条纹投影相位展开装置的结构示意图；

图7是本发明第三实施例提供的基于颜色分割的双条纹投影相位展开设备的结构示意图；

100-基于颜色分割的双条纹投影相位展开装置、110-初始化模块、120-投影模块、130-分割模块、140-建表运算模块、150-恢复形貌模块、200-基于颜色分割的双条纹投影相位展开设备、210-控制处理器、220-存储器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本发明的第一实施例中，如图1所示，基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法，包括：

S100、选择两个条纹波长设计投影条纹图，由投影机分辨率和投影条纹图设计对应的彩色条纹图，彩色条纹图由至少两个颜色互不相同的颜色条相间排列组成；

S200、将彩色条纹图投影到待测物体上，得到变形彩色图，将投影条纹图投影到待测物体上，得到变形条纹图；

S300、对变形彩色图进行至少两次颜色区域划分并得到对应的变形单色区域，根据变形单色区域的位置，将变形条纹图分割为至少两个分割条纹图；

S400、对于每个分割条纹图，分别获取包裹相位图并建立对应区域的查找表，根据绝对相位的计算公式，由包裹相位图和查找表恢复分割条纹图的绝对相位；

S500、由所有分割条纹图的绝对相位恢复出待测物体的三维形貌。

在上述实施例中，以投影机分辨率R＝256为例，具体步骤如下：

选择条纹波长λ₁＝8，λ₂＝15设计投影条纹图，根据投影机分辨率和投影条纹图，设计由红、绿、蓝三种颜色条相间排列组成的彩色条纹图；将彩色条纹图投影得变形彩色图，将投影条纹图投影得到变形条纹图；对变形彩色图进行三次颜色区域划分，得到三个变形单色区域，然后根据变形单色区域的位置，将变形条纹图分割为对应的三个分割条纹图；对于每个分割条纹图，获取其对应的包裹相位图，并且建立其对应的查找表，利用对应的包裹相位图和查找表，根据绝对相位的计算公式，恢复每个分割条纹图的绝对相位；每个分割条纹图的绝对相位恢复出待测物体部分的三维形貌，由所有分割条纹图的绝对相位恢复出待测物体的三维形貌。本发明提高基于条纹投影相位展开算法的测量范围和精度，使其能够在任意给定的投影机分辨率下，投影任意波长的条纹图都能够准确无误地进行相位展开，充分利用到投影机的分辨率，提高了条纹投影相位展开算法的测量范围和精度。

如图2所示，步骤S100包括：

S110、彩色条纹图与投影条纹图的大小一致；

S120、由设计公式设计彩色条纹图，设计公式如下：

r₂＝λ₁λ₂，

r₁＝R-(n-1)r₂，

其中颜色条的条数为n条，R为投影机分辨率，位于最下方的颜色条的颜色区域范围为r₁，其余颜色条的颜色区域范围为r₂，

表示向上取整，λ₁和λ₂为投影条纹的波长。

在上述实施例中，以投影机分辨率R＝256，投影条纹图的条纹波长λ₁＝8，λ₂＝15为例，具体步骤如下：

彩色条纹图的大小与投影条纹图一致；彩色条纹图由投影机分辨率和投影条纹图对应设计，其余颜色条的颜色区域范围为r₂＝λ₁λ₂＝8*15＝120，彩色条纹图中颜色条的条数

位于最下方的颜色条的颜色区域范围为r₁＝R-(n-1)r₂＝256-(3-1)*120＝16。

步骤S300包括：

颜色区域划分的次数与颜色条的条数相同，变形单色区域的个数与颜色区域划分的次数相同，分割条纹图的个数与变形单色区域的个数相同。

在上述实施例中，颜色条的条数决定颜色区域划分的次数，每次颜色区域划分得到一个变形单色区域，分割条纹图的个数与变形单色区域的个数相同。

如图3所示，步骤S300中所述对变形彩色图进行至少两次颜色区域划分并得到对应的变形单色区域包括：

颜色区域划分的步骤：

S310、设定颜色分割阈值δ，取变形彩色图中的任意一点a，求变形彩色图每一点z与点a的颜色近似值D(z,a)，若D(z,a)≤δ，则点z与点a颜色相近；

S320、所有与点a颜色相近的点z组成得到未处理划分区域；

S330、对未处理划分区域进行去噪处理，得到变形单色区域；

S340、在变形彩色图中删除变形单色区域并取代原来的变形彩色图。

在上述实施例中，根据颜色区域划分的步骤，每进行一次颜色区域划分，从变形彩色图中得到一个变形单色区域；然后删除变形彩色图中的变形单色区域，成为新的变形彩色图。

如图3所示，步骤S310中所述求变形彩色图每一点z与点a的颜色近似值D(z,a)包括：

点z与点a的颜色近似值D(z,a)计算公式为:

其中下标R，G，B分别表示点z和点a的RGB分量。

在上述实施例中，给出点z与点a的颜色近似值的计算公式，可以进行相关的运算。

如图4所示，步骤S330中所述对未处理划分区域进行去噪处理包括：

S331、对未处理划分区域进行孔洞填充；

S332、滤除未处理划分区域中连通域较小的区域。

在上述实施例中，将未处理划分区域中存在的孔洞进行填充，然后滤除未处理划分区域中连通域较小的区域，连通域较小的区域统一划分于同一个变形单色区域。

如图5所示，步骤S400包括：

S410、对于每个分割条纹图，通过条纹分析技术，获取对应的分布在-π到π之间包裹相位图

然后通过求解不等式建立对应区域的查找表，建立的查找表的表头包括有：m₁、m₂、m₂λ₂-m₁λ₁，其中m₁，m₂为恢复三个绝对相位所需的条纹阶数，

所述不等式如下：

0≤m₁<R/λ₁，0≤m₂<R/λ₂，

其中λ₁、λ₂为所述条纹波长，m₁、m₂为对所述条纹阶数，

为所述包裹相位图，R为所述投影机的分辨率；

S420、根据获取的包裹相位图和查找表建立包裹相位图和进行相位展开所需的条纹阶数之间一一对应的关系，计算

的值，即[m₂λ₂-m₁λ₁]的值并四舍五入取整，在所对应的查找表中寻找数值与其最接近的一行，记录下同行的m₁，m₂值；

S430、根据绝对相位的计算公式，将求得的

值和已得到的m₁，m₂值代入上述公式进行相位展开，恢复分割条纹图的绝对相位，

绝对相位的计算公式：

其中φ₁，φ₂为待恢复的绝对相位。

在上述实施例中，以投影机分辨率R＝256，投影条纹图的条纹波长λ₁＝8，λ₂＝15为例，具体步骤如下：设计由红、绿、蓝三种颜色条相间排列组成的彩色条纹图；将彩色条纹图投影得变形彩色图，将投影条纹图投影得到变形条纹图；对变形彩色图进行三次颜色区域划分，得到三个变形单色区域，然后根据变形单色区域的位置，将变形条纹图分割为对应的三个分割条纹图；

从第一个分割条纹图中获取分布在-π到π之间包裹相位图

并通过不等式建立查找表的第一区域如下所示：

m<sub>1</sub>(y)	m<sub>2</sub>(y)	m<sub>2</sub>(y)λ<sub>2</sub>-m<sub>1</sub>(y)λ<sub>1</sub>
			0	0	0
1	0	-8
			1	1	7
2	1	-1
			3	1	-9
3	2	6
			4	2	-2
5	2	-10
			5	3	5
6	3	-3
			7	3	-11
7	4	4
			8	4	-4
9	4	-12
			9	5	3
10	5	-5
			11	5	-13
11	6	2
			12	6	-6
13	6	-14
			13	7	1
14	7	-7

从第二个分割条纹图中获取分布在-π到π之间包裹相位图

并通过不等式建立查找表的第二区域如下所示：

m<sub>1</sub>(y)	m<sub>2</sub>(y)	m<sub>2</sub>(y)λ<sub>2</sub>-m<sub>1</sub>(y)λ<sub>1</sub>
			15	8	0
16	8	-8
			16	9	7
17	9	-1
			18	9	-9
18	10	6
			19	10	-2
20	10	-10
			20	11	5
21	11	-3
			22	11	-11
22	12	4
			23	12	-4
24	12	-12
			24	13	3
25	13	-5
			26	13	-13
26	14	2
			27	14	-6
28	14	-14
			28	15	1
29	15	-7

从第三个分割条纹图中获取分布在-π到π之间包裹相位图

并通过不等式建立查找表的第三区域如下所示：

m<sub>1</sub>(y)	m<sub>2</sub>(y)	m<sub>2</sub>(y)λ<sub>2</sub>-m<sub>1</sub>(y)λ<sub>1</sub>
			30	16	0
31	16	-8
			31	17	7
32	17	-1
			33	17	-9

对于每个分割条纹图，计算

的值，即[m₂λ₂-m₁λ₁]的值并四舍五入取整，在查找表的对应区域中寻找数值与其最接近的一行，记录下同行的m₁，m₂值；根据绝对相位的计算公式，将求得的

值和已得到的m₁，m₂值代入上述公式进行相位展开，恢复分割条纹图的绝对相位。

在本发明的第二实施例中，如图6所示，基于颜色分割的双条纹投影相位展开装置100中，包括但不限于：初始化模块110、投影模块120、分割模块130、建表运算模块140和恢复形貌模块150。

其中，初始化模块110用于根据投影机分辨率选择合适的条纹波长设计投影条纹图，由投影机分辨率和投影条纹图设计对应的彩色条纹图，彩色条纹图由至少两个颜色互不相同的颜色条相间排列组成；

投影模块120用于将彩色条纹图投影到待测物体上，得到变形彩色图，将投影条纹图投影到待测物体上，得到变形条纹图；

分割模块130用于对变形彩色图进行至少两次颜色区域划分并得到对应的变形单色区域，根据变形单色区域的位置，将变形条纹图分割为至少两个分割条纹图；

建表运算模块140用于对于每个分割条纹图，分别获取包裹相位图并建立对应区域的查找表，根据绝对相位的计算公式，由包裹相位图和查找表恢复分割条纹图的绝对相位；

恢复形貌模块150用于由所有分割条纹图的绝对相位恢复出待测物体的三维形貌。

需要说明的是，由于本实施例中的基于颜色分割的双条纹投影相位展开装置100与上述的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法基于相同的发明构思，因此，方法实施例中的相应内容同样适用于本装置实施例，此处不再详述。

在本发明的第三实施例中，如图7所示，基于颜色分割的双条纹投影相位展开设备200，该基于颜色分割的双条纹投影相位展开设备200可以是任意类型的智能终端，例如手机、平板电脑、个人计算机等。

具体地，该基于颜色分割的双条纹投影相位展开设备200包括：一个或多个控制处理器210和存储器220，图7中以一个控制处理器210为例。

控制处理器210和存储器220可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储器220作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法对应的程序指令/模块，例如，图6所示的初始化模块110、投影模块120、分割模块130、建表运算模块140和恢复形貌模块150。控制处理器210通过运行存储在存储器220中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行基于颜色分割的双条纹投影相位展开装置100的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法。

存储器220可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据基于颜色分割的双条纹投影相位展开装置100的使用所创建的数据等。此外，存储器220可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器220可选包括相对于控制处理器210远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该基于颜色分割的双条纹投影相位展开设备200。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器220中，当被所述一个或者多个控制处理器210执行时，执行上述方法实施例中的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S100至S500，图2中的方法步骤S110至S120，图3中的方法步骤S310至S340，图4中的方法步骤S331至S332，图5中的方法步骤S410至S430，实现图6的模块110-150的功能。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器210执行，例如，被图7中的一个控制处理器210执行，可使得上述一个或多个控制处理器210执行上述方法实施例中的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S100至S500，图2中的方法步骤S110至S120，图3中的方法步骤S310至S340，图4中的方法步骤S331至S332，图5中的方法步骤S410至S430，实现图6的模块110-150的功能。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ReadOnly Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AcceSS Memory,RAM)等。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法，其特征在于，包括：

选择两个条纹波长设计投影条纹图，由投影机分辨率和投影条纹图设计对应的彩色条纹图，彩色条纹图由至少两个颜色互不相同的颜色条相间排列组成；

将彩色条纹图投影到待测物体上，得到变形彩色图，将投影条纹图投影到待测物体上，得到变形条纹图；

对变形彩色图进行至少两次颜色区域划分并得到对应的变形单色区域，根据变形单色区域的位置，将变形条纹图分割为至少两个分割条纹图；

对于每个分割条纹图，分别获取包裹相位图并建立对应区域的查找表，根据绝对相位的计算公式，由包裹相位图和查找表恢复分割条纹图的绝对相位；

由所有分割条纹图的绝对相位恢复出待测物体的三维形貌。

2.如权利要求1所述的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法，其特征在于，所述由投影机分辨率和投影条纹图设计对应的彩色条纹图，彩色条纹图由至少两个颜色互不相同的颜色条相间排列组成包括：

彩色条纹图与投影条纹图的大小一致；

由设计公式设计彩色条纹图，设计公式如下：

r₂＝λ₁λ₂，

r₁＝R-(n-1)r₂，

其中颜色条的条数为n条，R为投影机分辨率，位于最下方的颜色条的颜色区域范围为r₁，其余颜色条的颜色区域范围为r₂，

表示向上取整，λ₁和λ₂为投影条纹的波长。

3.如权利要求2所述的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法，其特征在于，所述对变形彩色图进行至少两次颜色区域划分并得到对应的变形单色区域，根据变形单色区域的位置，将变形条纹图分割为至少两个分割条纹图包括：

颜色区域划分的次数与颜色条的条数相同，变形单色区域的个数与颜色区域划分的次数相同，分割条纹图的个数与变形单色区域的个数相同。

4.如权利要求1所述的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法，其特征在于，所述对变形彩色图进行至少两次颜色区域划分并得到对应的变形单色区域包括：

颜色区域划分的步骤：

设定颜色分割阈值δ，取变形彩色图中的任意一点a，求变形彩色图每一点z与点a的颜色近似值D(z，a)，若D(z，a)≤δ，则点z与点a颜色相近；

所有与点a颜色相近的点z组成得到未处理划分区域；

对未处理划分区域进行去噪处理，得到变形单色区域；

在变形彩色图中删除变形单色区域并取代原来的变形彩色图。

5.如权利要求4所述的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法，其特征在于，所述求变形彩色图每一点z与点a的颜色近似值D(z，a)包括：

点z与点a的颜色近似值D(z，a)计算公式为：

其中下标R，G，B分别表示点z和点a的RGB分量。

6.如权利要求4所述的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法，其特征在于，所述对未处理划分区域进行去噪处理包括：

对未处理划分区域进行孔洞填充；

滤除未处理划分区域中连通域较小的区域。

7.如权利要求1所述的基于颜色分割的双条纹投影相位展开方法，其特征在于，所述对于每个分割条纹图，分别获取包裹相位图并建立对应区域的查找表，根据绝对相位的计算公式，由包裹相位图和查找表恢复分割条纹图的绝对相位包括：

对于每个分割条纹图，通过条纹分析技术，获取对应的分布在-π到π之间包裹相位图

然后通过求解不等式建立对应区域的查找表，建立的查找表的表头包括有：m₁、m₂、m₂λ₂-m₁λ₁，其中m₁，m₂为恢复三个绝对相位所需的条纹阶数，

所述不等式如下：

0≤m₁＜R/λ₁，0≤m₂＜R/λ₂，

其中λ₁、λ₂为所述条纹波长，R为所述投影机分辨率；

根据获取的包裹相位图和查找表建立包裹相位图和进行相位展开所需的条纹阶数之间一一对应的关系，计算[m₂λ₂-m₁λ₁]的值并四含五入取整，在所对应的查找表中寻找数值与其最接近的一行，记录下同行的m₁，m₂值；

根据绝对相位的计算公式，将求得的

值和已得到的m₁，m₂值代入上述公式进行相位展开，恢复分割条纹图的绝对相位，

绝对相位的计算公式：

其中φ₁，φ₂为待恢复的绝对相位。

8.基于颜色分割的双条纹投影相位展开装置，其特征在于，包括：

初始化模块，用于选择两个条纹波长设计投影条纹图，由投影机分辨率和投影条纹图设计对应的彩色条纹图，彩色条纹图由至少两个颜色互不相同的颜色条相间排列组成；

投影模块，用于将彩色条纹图投影到待测物体上，得到变形彩色图，将投影条纹图投影到待测物体上，得到变形条纹图；

分割模块，用于对变形彩色图进行至少两次颜色区域划分并得到对应的变形单色区域，根据变形单色区域的位置，将变形条纹图分割为至少两个分割条纹图；

建表运算模块，用于对于每个分割条纹图，分别获取包裹相位图并建立对应区域的查找表，根据绝对相位的计算公式，由包裹相位图和查找表恢复分割条纹图的绝对相位；

恢复形貌模块，用于由所有分割条纹图的绝对相位恢复出待测物体的三维形貌。

9.基于颜色分割的双条纹投影相位展开设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

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