CN113028989B - 物体的三维信息获取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物体的三维信息获取方法及装置，其中，三维信息获取方法包括：步骤S1，对待测量物体投射相移条纹图和格雷码条纹图；步骤S2，捕捉制后的所述相移条纹图和所述格雷码条纹图；步骤S3，解码得到相位图和格雷码码值图；步骤S4，将所述相位图以及所述格雷码码值图中的像素点分类为第一像素点或第二像素点；步骤S5，确定第一像素点和第二像素点的相位阶数，从而得到相位阶数图，根据所述相位阶数图解析所述相位图，从而得到解包相位图；步骤S6，通过所述解包相位图，获取待测量物体的三维信息。根据本发明的三维信息获取方法，能够准确地获取物体的三维信息，成本低且稳定性高。

Description

物体的三维信息获取方法及装置

技术领域

本发明涉及三维传感领域，具体涉及一种物体的三维信息获取方法及装置。

背景技术

光学三维传感技术是通过特定的光学结构，通过主动发射具有某种特性的光信号，被接收装置捕捉后，对信号进行分析并获取其三维信息的对欧几里得世界感知的重要手段。主要的代表技术有基于光的干涉的干涉仪，基于三角测量原理的，基于飞行时间的TOF等。

干涉仪由于其高昂的研制成本和苛刻的测试环境，纳米级的精度，一般用于实验室，作为精密计量的装置。飞行时间法，主要分为dTOF和iTOF。其中dTOF的核心芯片为SPAD(Single Photon Avalanche Diode单光子雪崩二极管)，直接计算光子的到达时间来确定距离的远近。而iTOF主要是利用信号的调制解调，其信号载体为时间本身，通过解调来间接获得飞行时间，异曲同工解决了对于距离的感知。TOF具有感知距离远，结构简单的特点，但其精度较低，一般在mm级，无法用于精密的工业测量领域。

基于三角测量原理的技术，一般分为点，线和面结构光。点激光顾名思义，是通过打出去一个点，对该点返回的信号被相机CCD/CMOS捕捉后，通过投射，相机和空间点组成的三角形进行几何求解。线激光则是通过投射打出一个扇面，该扇面在物体上体现为一条被物体表面调制的轮廓，轮廓线同样被相机捕捉，通过提取激光线中心像素坐标，同样构成相机，投影，空间点的三角关系，得到物体表面该点的空间坐标。而面结构光技术，则是打出去一个面，相对于点和线激光，其具有一次成像范围广，速度快，数据稠密等特点。按照行业分，消费级领域一般使用由VCSEL为代表的散斑结构光，和工业领域以美国德州仪器(TexasInstrument，简称TI)公司的数字投影技术。

但是，目前获取的三维信息中的边缘信息并不准确，导致三维信息精度不高，不能满足客户高精度需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种物体的三维信息获取方法及装置，能够准确地获取物体的三维信息，成本低且稳定性高。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供物体的三维信息获取方法，包括如下步骤：

步骤S1，对待测量物体投射相移条纹图和格雷码条纹图，以由待测量物体对所述相移条纹图和所述格雷码条纹图进行调制；

步骤S2，捕捉经所述待测量物体调制后的所述相移条纹图和所述格雷码条纹图；

步骤S3，对捕捉到的经调制后的所述相移条纹图进行解码，得到相位图，对捕捉到的经调制后的所述格雷码条纹图进行解码，得到格雷码码值图，其中，所述相位图中的像素点的位置与所述格雷码码值图中的像素点的位置一一对应；

步骤S4，将所述相位图以及所述格雷码码值图中的像素点分类为第一像素点或第二像素点，所述第一像素点位于所述格雷码码值图的非边缘区域、所述格雷码码值图的跳边沿区域或所述相位图的跳边沿区域，所述第二像素点为所述格雷码码值图或所述相位图中除了所述第一像素点外的其他像素点；

步骤S5，根据所述第一像素点在所述格雷码码值图中的数值确定第一像素点的相位阶数，通过空域的信息对所述第二像素点进行矫正得到第二像素点的相位阶数，根据所述第一像素点和所述第二像素点的相位阶数得到相位阶数图，根据所述相位阶数图解析所述相位图，从而得到解包相位图；

步骤S6，通过所述解包相位图，获取待测量物体的三维信息。

进一步地，所述步骤S5中：所述第二像素点的相位阶数为所述像素第二像素点的前一个像素点的相位阶数，

即所述第一像素点的相位阶数k(x,y)＝G(x,y)，所述第二像素点的相位阶数k(x,y)＝k(x-1,y)，

其中，G(x,y)为所述格雷码码值图坐标为(x,y)的像素点的格雷码码值，k(x,y)为坐标为(x,y)的像素点的相位阶数，k(x-1,y)为坐标为(x-1,y)的像素点的相位阶数。

进一步地，所述步骤S3中：

根据|G(x,y)-k(x-1,y)|>1，判断出此像素点位于所述格雷码码值图的跳边沿区域，即为第一像素点；

根据

判断出此像素点位于所述相位图的跳边沿区域，即为第一像素点，

其中，

为所述相位图中坐标为(x,y)的像素点的相位值，

为所述相位图中坐标为(x-1,y)的像素点的相位值，T为相应噪声阈值。

进一步地，T＝π。

进一步地，所述步骤S5中：

解包相位图中像素点的相位值

进一步地，所述步骤S1中，通过数字光处理方式进行投射所述相移条纹图和所述格雷码条纹图。

进一步地，所述相移条纹图由四步相移法生成，所述格雷码条纹图与所述相移条纹图相对应。

进一步地，所述相移条纹图为正弦相移条纹图。

进一步地，所述步骤S2中对所述相移条纹图进行解码，得到所述相位图包括：

对所述相移条纹图通过反正切函数进行解码，得到所述相位图。

第二方面，本发明提供物体的三维信息获取装置，包括：

投射模块，所述投射模块用于对待测量物体投射相移条纹图和格雷码条纹图，以由待测量物体对所述相移条纹图和所述格雷码条纹图进行调制；

捕捉模块，所述捕捉模块用于捕捉经所述待测量物体调制后的所述相移条纹图和所述格雷码条纹图；

处理模块，所述处理模块用于对捕捉到的经调制后的所述相移条纹图进行解码，得到相位图，对捕捉到的经调制后的所述格雷码条纹图进行解码，得到格雷码码值图，其中，所述相位图中的像素点的位置与所述格雷码码值图中的像素点的位置一一对应；

分类模块，所述分类模块用于将所述相位图以及所述格雷码码值图中的像素点分类为第一像素点或第二像素点，所述第一像素点位于所述格雷码码值图的非边缘区域、格雷码码值图的跳边沿区域或所述相位图的跳边沿区域，所述第二像素点为所述格雷码码值图或所述相位图中除了所述第一像素点外的其他像素点；

解析模块，所述解析模块用于根据所述第一像素点在所述格雷码码值图中的数值确定第一像素点的相位阶数，通过空域的信息对所述第二像素点进行矫正得到第二像素点的相位阶数，根据所述第一像素点和所述第二像素点的相位阶数得到相位阶数图，根据所述相位阶数图解析所述相位图，从而得到解包相位图；

获取模块，所述获取模块用于通过所述解包相位图，获取待测量物体的三维信息。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

根据本发明的物体的三维信息获取方法，通过将像素点分为可信度较高的第一像素点和可信度较低的第二像素点，并通过空域信息对第二像素点进行矫正，能够准确地获取解包相位图，从而准确地获取待测量物体的三维信息。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的物体的三维信息获取方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的物体的三维信息获取装置的示意图；

图3为相位图和格雷码码值图边缘示意图；

图4为截止频率等于信号主频率情况下的方波信号对于投影镜头低通下的数值模拟图；

图5为截止频率等于主频率一半情况下的方波信号对于投影镜头低通下的数值模拟图；

图6为不同频率下的误码率的示意图；

图7为基于相位图边缘的格雷码边缘模糊矫正示意图；

图8为跳边沿导致相位边缘无法被识别到的示意图；

图9为跳边沿的矫正示意图；

图10为方波滤波前后边缘示意图；

图11矫正后的相位图、格雷码码值图及解包相位图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

下面，结合图1说明根据本发明实施例的物体的三维信息获取方法。

如图1所示，本发明实施例的物体的三维信息获取方法，包括：

步骤S1，对待测量物体投射相移条纹图和格雷码条纹图，以由待测量物体对所述相移条纹图和所述格雷码条纹图进行调制。

相移条纹图和格雷码条纹图结合投射至待测量物体，具有较短的投射时间，高信号鲁棒性，是给物体表面添加纹理信息较为理想的手段。

待测量物体对相移条纹图和格雷码图进行调制，调制后的相移条纹图和格雷码图能够体现待测量物体的三维形貌。

投射相移条纹图和格雷码条纹图通常通过投影镜头向待测量物体投射，经本发明人分析，格雷码条纹图的边缘通过投影镜头，存在边缘模糊和不对称问题，无法保证格雷码条纹图和相位图的边缘完全对齐，从而导致后续的相位解析错误。投影镜头具有低通滤波特性，相移条纹图的信号是单频信号，投影镜头的低通滤波特性造成的失真并不明显，但是格雷码条纹图的信号本质是跳边沿的方波信号，方波信号便于存在除主频外的奇次谐波，而投影镜头的低通滤波特性，导致方波信号的边缘不仅存在模糊，更显示出模糊的不对称性。例如，如图3所示，投射的相位条纹图和格雷码条纹图经过解码后的图3中(a)图的相位图边缘与图3中(b)图的格雷码码值图边缘并不对齐。

步骤S2，捕捉经所述待测量物体调制后的所述相移条纹图和所述格雷码条纹图。

例如，通过相机等捕捉经所述待测量物体调制后的所述相移条纹图和所述格雷码条纹图。由此，能够接收到反应待测量物体的三维形貌的相移条纹图和格雷码条纹图，便于后续的解码。

步骤S3，对捕捉到的经调制后的所述相移条纹图进行解码，得到相位图，对捕捉到的经调制后的所述格雷码条纹图进行解码，得到格雷码码值图，其中，所述相位图中的像素点的位置与所述格雷码码值图中的像素点的位置一一对应。以上的解码过程为现有技术，在此不再详述。相位图中的像素点的位置与格雷码码值图中的像素点的位置一一对应，便于后续的矫正。

步骤S4，将所述相位图以及所述格雷码码值图中的像素点分类为第一像素点或第二像素点，所述第一像素点位于所述格雷码码值图的非边缘区域、所述格雷码码值图的跳边沿区域或所述相位图的跳边沿区域，所述第二像素点为所述格雷码码值图或所述相位图中除了所述第一像素点外的其他像素点。

将像素点分类为第一像素点和第二像素点，第一像素点即可信度较高的区域的像素点，第二像素点即可信度较低的区域的像素点，便于针对性地对容易解码错误的区域进行矫正，避免对所有像素点进行矫正而造成无法矫正正确的情况。

步骤S5，根据所述第一像素点在所述格雷码码值图中的数值确定第一像素点的相位阶数，通过空域的信息对所述第二像素点进行矫正得到第二像素点的相位阶数，根据所述第一像素点和所述第二像素点的相位阶数得到相位阶数图，根据所述相位阶数图解析所述相位图，从而得到解包相位图。

其中，空域信息为通过某种可信度较高的种子点，通过规划路径解码，即通过一些可信度高的像素点去矫正可信度低的像素点。除了空域信息矫正，还可以利用时域的信息进行矫正，即投射一系列相位阶数具有对应关系的格雷码条纹，但是通过下文的验证，通过时域的信息无法解决格雷码条纹图边缘存在模糊和不对称的情况。

也就是说，第一像素点的相位阶数为格雷码码值图中的数值，第二像素点由于格雷码码值图中的数值并不准确，通过空域信息进行矫正，从而得到第二像素点准确的相位阶数值。通过准确的第一像素点和第二像素点的相位阶数值确定相位阶数图，通过相位阶数图解析相位图，从而得到准确的解包相位图。

步骤S6，通过所述解包相位图，获取待测量物体的三维信息。通过解包相位图获取待测量物体的三维信息为现有技术，在此不再详述。

以上的物体的三维信息获取方法，通过对将像素点分为可信度较高的第一像素点和可信度较低的第二像素点，并通过空域信息对第二像素点进行矫正。由此，能够准确地获取解包相位图，从而准确地获取待测量物体的三维信息。

根据本发明一些实施例，所述步骤S5中：所述第二像素点的相位阶数为所述像素第二像素点的前一个像素点的相位阶数，即所述第一像素点的相位阶数k(x,y)＝G(x,y)，所述第二像素点的相位阶数k(x,y)＝k(x-1,y)，

其中，G(x,y)为所述格雷码码值图坐标为(x,y)的像素点的格雷码码值，k(x,y)为坐标为(x,y)的像素点的相位阶数，k(x-1,y)为坐标为(x-1,y)的像素点的相位阶数。

也就是说，通过空域信息对第二像素点进行矫正是通过前一个像素点的相位阶数作为此第二像素点的相位阶数。由此，能够准确获取第二像素点的相位阶数。

进一步地，所述步骤S3中：根据|G(x,y)-k(x-1,y)|>1，判断出此像素点位于所述格雷码码值图的跳边沿区域，即为第一像素点；根据

判断出此像素点位于所述相位图的跳边沿区域，即为第一像素点，

其中，

为所述相位图中坐标为(x,y)的像素点的相位值，

为所述相位图中坐标为(x-1,y)的像素点的相位值，T为相位噪声阈值。

由此，能够简便且准确地获知此像素点为第一像素点，便于将像素点准确地分类为第一像素点或第二像素点。

优选地，T＝π。相位噪声阈值T(对相位噪声具有的容忍性)，可以根据三维测量的精度进行选择，T小于2π，例如为1.5π，0.8π等。

进一步地，所述步骤S5中：解包相位图中像素点的相位值

也就是说，利用相位阶数图中像素点的相位阶数值k(x,y)解析相位图中的像素点的相位值

从而得到解包相位图中的像素点的相位值Φ(x,y)。由此，能够准确地解析出解包相位图。

根据本发明一些实施例，所述步骤S1中，通过数字光处理(DLP)方式进行投射所述相移条纹图和所述格雷码条纹图。

以DMD(数字微镜器件)为代表的DLP数字投影方式具有一次成像范围广、速度快、稳定性高及数据稠密等特点，能够以较好的方式投射相移条纹图和格雷码条纹图。

进一步地，所述相移条纹图由四步相移法生成，所述格雷码条纹图与所述相移条纹图相对应。

四歩相移法具有一定滤波作用，对相位噪声具有一定的抑制作用，格雷码条纹图与相移条纹图相对应，便于解码后的相位图和格雷码码值图中的像素点一一对应。

进一步地，所述相移条纹图为正弦相移条纹图。

进一步地，所述步骤S2中对所述相移条纹图进行解码，得到所述相位图包括：对所述相移条纹图通过反正切函数进行解码，得到所述相位图。

由此，能够准确地获取相位图，便于准确地获取待测量物体的三维信息。

下面，结合图2，说明根据本发明实施例的物体的三维信息获取装置1000。

如图2所示，本发明实施例的物体的三维信息获取装置1000包括：投射模块1001、捕捉模块1002、处理模块1003、分类模块1004、解析模块1005及获取模块1006。

投射模块1001用于对待测量物体投射相移条纹图和格雷码条纹图，以由待测量物体对所述相移条纹图和所述格雷码条纹图进行调制。投影模块可以包括投影机等。

捕捉模块1002用于捕捉经所述待测量物体调制后的所述相移条纹图和所述格雷码条纹图。捕捉模块可以包括相机等。

处理模块1003用于对捕捉到的经调制后的所述相移条纹图进行解码，得到相位图，对捕捉到的经调制后的所述格雷码条纹图进行解码，得到格雷码码值图，其中，所述相位图中的像素点的位置与所述格雷码码值图中的像素点的位置一一对应。

分类模块1004用于将所述相位图以及所述格雷码码值图中的像素点分类为第一像素点或第二像素点，所述第一像素点位于所述格雷码码值图的非边缘区域、格雷码码值图的跳边沿区域或所述相位图的跳边沿区域，所述第二像素点为所述格雷码码值图或所述相位图中除了所述第一像素点外的其他像素点。

解析模块1005用于根据所述第一像素点在所述格雷码码值图中的数值确定第一像素点的相位阶数，通过空域的信息对所述第二像素点进行矫正得到第二像素点的相位阶数，根据所述第一像素点和所述第二像素点的相位阶数得到相位阶数图，根据所述相位阶数图解析所述相位图，从而得到解包相位图。

获取模块1006用于通过所述解包相位图，获取待测量物体的三维信息。

由此，能够准确获取待测量物体的三维信息。

以下分析通过时域的信息为什么无法解决格雷码条纹图边缘模糊和不对称的问题。

假设投影镜头的传递函数呈现高斯滤波器特性，那么在一维情况下，不妨假设

为零偏置高斯分布，且其最高点为h(0)＝1，如果令-3db为截止频率，且频率分辨率为f_res，那么其截止频率为

如果信号频率可给出初始值例如f_s，故可根据信号频率，来选择合适低通特性的投影镜头，做定制化设计。如下所示

故本文根据式4-3来生成不同截止频率下的高斯滤波器。

如图4所示，当截止频率等于信号主频率情况下的方波信号对投影镜头的低通下的数值模拟。图4中(a)图为原始方波信号，图4中(b)图为方波信号的频率和低通滤波器，图4中(c)图为经过低通滤波后的方波信号，图4中(d)图为二值化后的方波。从图4中可以看出，当当截止频率等于信号主频率的时候，即使产生模糊，变成第二行左所示图像，原始信号也能被较好还原。其主要原因在于，该情况下，方波的边缘仅仅是变圆滑，但依旧是关于直流分量对称的，而该直流分量是用来做二值化的阈值。

如图5所示，当截止频率等于信号主频率一半情况下的方波信号对投影镜头的低通下的数值模拟。图5中(a)图为原始方波信号，图5中(b)图为方波信号的频率和低通滤波器，图5中(c)图为经过低通滤波后的方波信号，图5中(d)图为二值化后的方波。从图5中可以看出，截至频率低于主频，信号本身存在较大的跳动，如图5中(c)图所示，其并非关于直流分量对称，故使用直流分量作为阈值后的方波，如图5中(d)图所示，和原始信号相差甚远，无法还原原始信号。

如图6所示，不同频率的误码率示意图。图6中(a)图为差分信号经过同一个高斯低通滤波后，且截至频率为信号主频的一半，图6中(b)图为单方向格雷码下的误码率，图6中(c)图为差分格雷码下的误码率，图6中(d)图为投影镜头滤波下的差分信号示意图，其中，单方向指只投放0°信号，差分指相差180°的两路信号。从图6中(a)图和(b)图可以看出，即使主频被截取，其差分信号依旧是关于直流分量对称，从图6中(c)图和(d)图可以看出，即使使用了差分信号，其错码率依旧没有改善，原因示意在图6中(d)图，差分信号并没有改变其误差带。

以上模拟结果表明，在低通滤波下，格雷码边缘存在模糊和不对称性，无法使用时域的信息(时域上通过增加差分信号的方式)去矫正，故有本发明利用空域的信息来矫正。

以下具体说明本发明的矫正方法。

本发明主要利用相位图和格雷码码值图。

相位图：相位图上每个像素的相位是通过四象限反三角函数arctan2计算得到，其存在2π的断差，体现在相位图上即为边缘信息。故对于相位图而言，其边缘信息非常明确。

格雷码解码图：由于格雷码本身是一种二进制码，那么其在非边缘地区的鲁棒性是非常强的。原因在于，表征格雷码的是最亮和最暗，故用合适的阈值(一般会投射一张全白和全黑的图，其均值作为每个点的阈值)，如果物体表面反射率不是很低的情况下，是非常容易得到像素点对应的格雷码值是0还是1。但是，在边缘地区，由于投影镜头的低通特性，或者说是调制传递过程中，会滤除一部分的高频成分，导致其边缘变的圆滑，且存在基于其直流分量的不对称性。导致其边缘无法准确得到是0还是1。

那么本文提到的解决方案，刚好是取长补短，有机结合两者的优势和劣势，来矫正格雷码边缘的模糊不对称性问题。

首先，定义某点的差分信号为后差分

假设格雷码在该点的码值对应二进制为G(x,y)，那么做以下操作

其中k(x,y)为相位的阶数，T表示阈值(小于2π)，为了对相位噪声具有一定的容忍性，可考虑取较大的数值，例如π。

从图7中(a)图看出，当格雷码边缘出现在非相位边缘时，会被逐个纠正，直到遇到相位边缘。由于格雷码在非边缘的高鲁棒性，故其很少出现00101000111等码值连续跳动的情况；可认为格雷码边缘结果是比较准确的。

该方法的优点：对相位图误差不敏感。

1)如果相位错码出现在格雷码稳定区域，但我们只关心格雷码变换区域，故不在考虑内。

2)边缘正确。如图7中(a)图所示，解码完全正确。

3)边缘错误。如图7中(b)图所示，如果相位由于噪声，导致其边缘提取错误，例如提前一个像素，那么会导致格雷码边缘提前一个像素被锁定，但不会影响后续的码值。

从图8中可以看出，在跳边沿(Jump edge)处，很可能通过差分式无法识别，因为相位相差在阈值范围内。导致出现图8所示情况，后续码值连续解错。

那么为了解决这个问题。可通过加强限制条件为

由于Jump edge，本身相位就不准，所以该点最后并不会被用到。但为了保证k(x,y)的连续性，保证后续像素的正确性，故不作处理，最终如图9中(a)图和(b)图所示。

其次，在像素分辨率极高的情况下，很少会遇到这种边界。再者，跳变后，落在边缘的可能性极小，故保持格雷码值不变，即大概率保证了其解码的正确性，较为合理。

如图10所示，格雷码边缘落后相位边缘下的方波滤波前后边缘示意图。在特定的系统下，判断该现象是否有可能发生，继续对方波进行模拟。

对不同的截止频率进行模拟，如图10中(a)图所示，曲线表示截止频率从0.4倍的信号频率到0.8倍的信号频率下的方波滤波后的形态。图10中(b)图和(c)图分别为图10中(a)图的下降沿和上升沿的局部放大图。

fc/fs＝0.4的线表示二值的阈值。故可看到，无论是上升沿还是下降沿，曲线穿过阈值的时刻先于方波边缘，即格雷码边缘永远先于相位图边缘。

所以，不需要讨论当相位图边缘先于格雷码边缘的情况，在物理上不存在这种情况。

以下验证矫正的效果。该实现拍摄对象是拍摄了一张白纸，投射一组正弦相移图和一组对应的格雷码条纹图，通过解码得到一张相位图和一张格雷码码值图。从图11中(a)图的相位图、图11中的(b)图的格雷码码值图及图11中(c)图的解包相位图可以看出，格雷码码值图的边缘和相位图的边缘严格对齐，解包相位图的相位连续平滑，无毛刺。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物体的三维信息获取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，对待测量物体投射相移条纹图和格雷码条纹图，以由待测量物体对所述相移条纹图和所述格雷码条纹图进行调制；

步骤S2，捕捉经所述待测量物体调制后的所述相移条纹图和所述格雷码条纹图；

步骤S3，对捕捉到的经调制后的所述相移条纹图进行解码，得到相位图，对捕捉到的经调制后的所述格雷码条纹图进行解码，得到格雷码码值图，其中，所述相位图中的像素点的位置与所述格雷码码值图中的像素点的位置一一对应；

步骤S4，将所述相位图以及所述格雷码码值图中的像素点分类为第一像素点或第二像素点，所述第一像素点位于所述格雷码码值图的非边缘区域、所述格雷码码值图的跳边沿区域或所述相位图的跳边沿区域，所述第二像素点为所述格雷码码值图或所述相位图中除了所述第一像素点外的其他像素点；

步骤S5，根据所述第一像素点在所述格雷码码值图中的数值确定第一像素点的相位阶数，通过空域的信息对所述第二像素点进行矫正得到第二像素点的相位阶数，根据所述第一像素点和所述第二像素点的相位阶数得到相位阶数图，根据所述相位阶数图解析所述相位图，从而得到解包相位图；

步骤S6，通过所述解包相位图，获取待测量物体的三维信息。

2.根据权利要求1所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述步骤S5中：所述第二像素点的相位阶数为所述第二像素点的前一个像素点的相位阶数，

即所述第一像素点的相位阶数k(x,y)＝G(x,y)，所述第二像素点的相位阶数k(x,y)＝k(x-1,y)，

其中，G(x,y)为所述格雷码码值图坐标为(x,y)的像素点的格雷码码值，k(x,y)为坐标为(x,y)的像素点的相位阶数，k(x-1,y)为坐标为(x-1,y)的像素点的相位阶数。

3.根据权利要求2所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述步骤S3中：

根据|G(x,y)-k(x-1,y)|>1，判断出此像素点位于所述格雷码码值图的跳边沿区域，即为第一像素点；

根据

判断出此像素点位于所述相位图的跳边沿区域，即为第一像素点，

其中，

为所述相位图中坐标为(x,y)的像素点的相位值，

为所述相位图中坐标为(x-1,y)的像素点的相位值，T为相应噪声阈值。

4.根据权利要求3所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，T＝π。

5.根据权利要求4所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述步骤S5中：

解包相位图中像素点的相位值

6.根据权利要求1所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述步骤S1中，通过数字光处理方式进行投射所述相移条纹图和所述格雷码条纹图。

7.根据权利要求6所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，

所述相移条纹图由四步相移法生成，所述格雷码条纹图与所述相移条纹图相对应。

8.根据权利要求7所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述相移条纹图为正弦相移条纹图。

9.根据权利要求8所述的物体的三维信息获取方法，其特征在于，所述步骤S2中对所述相移条纹图进行解码，得到所述相位图包括：

对所述相移条纹图通过反正切函数进行解码，得到所述相位图。

10.一种物体的三维信息获取装置，其特征在于，包括：

投射模块，所述投射模块用于对待测量物体投射相移条纹图和格雷码条纹图，以由待测量物体对所述相移条纹图和所述格雷码条纹图进行调制；

捕捉模块，所述捕捉模块用于捕捉经所述待测量物体调制后的所述相移条纹图和所述格雷码条纹图；

处理模块，所述处理模块用于对捕捉到的经调制后的所述相移条纹图进行解码，得到相位图，对捕捉到的经调制后的所述格雷码条纹图进行解码，得到格雷码码值图，其中，所述相位图中的像素点的位置与所述格雷码码值图中的像素点的位置一一对应；

分类模块，所述分类模块用于将所述相位图以及所述格雷码码值图中的像素点分类为第一像素点或第二像素点，所述第一像素点位于所述格雷码码值图的非边缘区域、格雷码码值图的跳边沿区域或所述相位图的跳边沿区域，所述第二像素点为所述格雷码码值图或所述相位图中除了所述第一像素点外的其他像素点；

解析模块，所述解析模块用于根据所述第一像素点在所述格雷码码值图中的数值确定第一像素点的相位阶数，通过空域的信息对所述第二像素点进行矫正得到第二像素点的相位阶数，根据所述第一像素点和所述第二像素点的相位阶数得到相位阶数图，根据所述相位阶数图解析所述相位图，从而得到解包相位图；

获取模块，所述获取模块用于通过所述解包相位图，获取待测量物体的三维信息。

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