CN118096990B - 可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法，包括步骤：S1、对待测物体进行同步双投影，计算得到两台数字投影仪所投影的绝对相位；S2、利用预先标定好的相位与高度的映射关系得到两组待测物体的高度；S3、根据设置的阈值提取出一侧数字投影仪投影下的多个阴影区域，将阴影区域中每个像素进行重新匹配和重新赋值，根据赋值结果将多个阴影区域分为有效多个阴影区域和无效多个阴影区域；将有效阴影区域的高度替换为另一侧数字投影仪投影下待测物体相应区域的高度；S4、将有效阴影区域补偿后的该侧投影对应的待测物体的三维坐标信息进行点云融合。本发明可实现待测物体阴影部分的补偿，从而提高三维重建的精度。

Description

可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法及系统

技术领域

本发明涉及结构光三维重建领域，尤其涉及一种可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法及系统。

背景技术

近些年来，随着工业锻造零件在各个领域的广泛应用，对其质量进行严格检测已经成为工业界关注的焦点问题之一，测量结果的准确性也对产品性能、使用寿命等产生着重要的影响。结构光技术由于测量精度高，测量速度快，使用方便等优势迅速成为了热门研究领域。但特殊的工业锻造零件因其表面形状不规则，传统的单投影单相机三维测量方法因其存在着严重的阴影遮挡并不能获取完整的三维信息，导致测量精度不高，这也在很大程度上限制了行业中工业制造和工艺水平的进步。

双投影结构光三维重建测量系统则采用空间多路条纹模式可以将阴影遮挡处的相位信息进行准确补偿，然而在考虑双投影同时投影相机同步采集的过程中，亮度过曝光的问题影响了相位的计算，导致物体无法准确进行三维重建，点云融合不准确将难以满足工业锻造零件的重建需求，因此有必要针对这些应用需求设计解决方法。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种能使重建点云更加精确完整，阴影遮挡部分准确补偿的双投影结构光三维重建方法及系统。

本发明所采用的技术方案是：

提供一种可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法，包括以下步骤：

S1、对待测物体进行同步双投影，根据相机采集的待测物体的叠加相移光栅图片计算出光栅图片的相对相位，并对相对相位进行解相位计算，得到两台数字投影仪所投影的绝对相位；

S2、根据绝对相位，并利用预先标定好的相位与高度的映射关系得到两组待测物体的高度；

S3、根据设置的阈值提取出一侧数字投影仪投影下的多个阴影区域，以阴影区域中每个像素为中心设定窗口，将窗口中的像素进行重新匹配为背景相位、目标物体相位或者阴影相位，并根据匹配结果重新赋值，根据赋值结果将多个阴影区域分为有效多个阴影区域和无效多个阴影区域；将有效阴影区域的高度替换为另一侧数字投影仪投影下待测物体相应区域的高度，以对有效阴影区域的高度进行补偿；

S4、将有效阴影区域补偿后的该侧投影对应的待测物体的整体三维坐标信息进行点云可视化。

接上述技术方案，双投影时，两侧数字投影仪将预先标号的投影光栅图片按照不同的序列同时投影，相机进行同步采集。

接上述技术方案，步骤S1中，具体根据六图分离法原理对叠加相移光栅进行分离并计算出光栅图片的相对相位。

接上述技术方案，该方法还包括步骤：预先对光栅图片进行预编码处理，限制其灰度值在0-127.5内；并将预处理后的光栅图片按照一定的序列烧录在两台数字投影仪中。

接上述技术方案，步骤S3中的阴影区域的分类具体包括以下步骤：

将阴影区域的待评估阴影点置于n×n的窗口的正中心，若窗口中的像素i的绝对相位与背景相位匹配，则给该像素赋值为V，若窗口中的像素i的绝对相位与目标物体相位匹配，则给该像素赋值为-V，若窗口中的像素i的绝对相位与阴影相位匹配，则给该像素赋值为0，其中V为正整数；根据新的赋值和各个像素到待评估阴影点之间的距离计算待评估阴影点的阴影像素系数，同理计算该阴影区域内所有阴影点的阴影像素系数，并根据所有阴影点的阴影像素系数计算整个该阴影区域的判别系数，若小于预设阈值，若是，则该阴影区域有效，否则为无效阴影区域。

接上述技术方案，针对每个阴影区域，计算像素i的阴影像素系数，，为像素i与待评估阴影点之间的距离权重值，N=n×n；计算阴影区域的判别系数:

，，其中为单个阴影区域的阴影像素量；判断计算出的判别系数是否大于等于预设阈值，若是，则该阴影区域为无效阴影区域；否则，阴影区域有效。

接上述技术方案，限制光栅图片的灰度最多为原来的一半。

接上述技术方案，限制光栅图片的灰度范围具体为：

(1)

(2)

其中和为两个投影仪投影的条纹强度值，和表示同时投影的两个光栅图片的背景平均灰度值，和表示两个光栅图片的光栅条纹的调制强度，和为两个光栅图片在参考面上的相位分布，和表示两个光栅图片在步相移法中第步的相移量。

本发明还提供一种可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建系统，包括两台相同的数字投影仪与一台相机，其中相机位于两台投影仪中间，通过该系统实现上述技术方案的可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法。

本发明还提供一种可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建系统，包括：

绝对相位计算模块，用于对待测物体进行同步双投影，根据相机采集的待测物体的叠加相移光栅图片计算出光栅图片的相对相位，并对相对相位进行解相位计算，得到两台数字投影仪所投影的绝对相位；

高度计算模块，用于根据绝对相位并利用预先标定好的相位与高度的映射关系得到两组待测物体的高度；

阴影区域高度补偿模块，用于根据设置的阈值提取出一侧数字投影仪投影下的多个阴影区域，以阴影区域中每个像素为中心设定窗口，将窗口中的像素进行重新匹配为背景相位、目标物体相位或者阴影相位，并根据匹配结果重新赋值，根据赋值结果将多个阴影区域分为有效多个阴影区域和无效多个阴影区域；将有效阴影区域的高度替换为另一侧数字投影仪投影下待测物体相应区域的高度，以对有效阴影区域的高度进行补偿；

点云融合模块，用于将有效阴影区域补偿后的该侧投影对应的待测物体的整体三维坐标信息进行点云可视化。

接上述技术方案，该系统还包括：

预处理模块，用于预先对光栅图片进行预编码处理，限制其灰度值在0-127.5内；并将预处理后的光栅图片按照一定的序列烧录在两台数字投影仪中。

本发明还提供一种计算机存储介质，其内存储有可被处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行上述技术方案所述的可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法。

本发明产生的有益效果是：本发明针对表面复杂的待测物体，阴影区域会繁多杂乱的情况，通过提取双投影仪的其中一个投影中的所有阴影区域并进行筛选，找到被忽略的遮挡待测物体深度信息的阴影区域，将其作为有效阴影区域，并通过另一投影中的高度信息进行阴影区域补偿，从而提高三维重建的精度。

进一步地，通过改变投影仪投影的条纹图案来限制两个投影光栅的灰度范围，使得叠加图像的最大强度值降低到255以下，消除了过曝光的现象。

进一步地，通过六图分离原理，设计双投影光栅图的投影序列，使其能够同时投影并且相机同步采集，再精准进行光栅分离并计算相位，得到完整的三维信息，能够满足工业检测上对于表面高度不平整，工件复杂等特殊要求。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法的流程图；

图2是本发明另一实施例可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法的流程图；

图3是本发明实施例基于双投影预处理后的光栅图序列，其中（a）为左投影光栅图序列，（b）为右投影光栅图序列；

图4是本发明实施例未经任何处理得到的叠加相移光栅图；

图5是本发明实施例由消除亮度过曝光方法得到的叠加光栅图；

图6是本发明实施例分离后计算的相对相位图，其中（a）为分离后左相对相位图，（b）为分离后右相对相位图；

图7是本发明实施例待重建的工业锻造零件实物图；

图8是本发明实施例利用本发明重建出的工业锻造零件点云。

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，本发明实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，因此图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在本发明中，还需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”仅用于描述和区分目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本发明实施例可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法，包括以下步骤：

S101、对待测物体进行同步双投影，根据相机采集的待测物体的叠加相移光栅图片计算出光栅图片的相对相位，并对相对相位进行解相位计算，得到两台数字投影仪所投影的绝对相位；

S102、根据绝对相位，并利用预先标定好的相位与高度的映射关系得到两组待测物体的高度；

S103、根据设置的阈值提取出一侧数字投影仪投影下的多个阴影区域，以阴影区域中每个像素为中心设定窗口，将窗口中的像素进行重新匹配为背景相位、目标物体相位或者阴影相位，并根据匹配结果重新赋值，根据赋值结果将多个阴影区域分为有效多个阴影区域和无效多个阴影区域；将有效阴影区域的高度替换为另一侧数字投影仪投影下待测物体相应区域的高度，以对有效阴影区域的高度进行补偿；

S104、将有效阴影区域高度补偿后的该侧投影对应的待测物体的整体三维坐标信息进行点云可视化。

具体地，步骤S103中的阴影区域的分类具体包括以下步骤：

将阴影区域的待评估阴影点置于n×n的窗口的正中心，若窗口中的像素i的绝对相位与背景相位匹配，则给该像素赋值为V，若窗口中的像素i的绝对相位与目标物体相位匹配，则给该像素赋值为-V，若窗口中的像素i的绝对相位与阴影相位匹配，则给该像素赋值为0，其中V为正整数；根据新的赋值和各个像素到待评估阴影点之间的距离计算待评估阴影点的阴影像素系数，同理计算该阴影区域内所有阴影点的阴影像素系数，并根据所有阴影点的阴影像素系数计算整个该阴影区域的判别系数，若小于预设阈值，若是，则该阴影区域有效，否则为无效阴影区域。

本发明通过提取双投影仪的其中一个投影中的所有阴影区域并进行筛选，找到被忽略的遮挡待测物体深度信息的阴影区域，将其作为有效阴影区域，并通过另一投影中的高度信息进行阴影区域补偿，从而提高三维重建的精度。

本发明的另一实施例中，如图2所示，该实施例的可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法包括以下步骤：

S1、搭建双投影结构光三维重建测量系统，该双投影结构光三维重建测量系统包括两台相同的DLP数字投影仪与一台CCD相机，其中相机位于两台投影仪中间；

S2、对标准的四步相移光栅图进行预编码处理，限制两个投影光栅的灰度范围为0-127.5，则叠加图像的最大强度值降低到255以下，进而消除过曝光；

S3、将预处理的四步相移光栅图(1) (2) (3) (4)分别烧录在两台投影仪中，左投影按照(1)(1)(2)(3)(4)(4)的序列，右投影按照(3)(1)(2)(3)(4)(2)的序列，然后两台投影仪同时投影，相机进行同步采集；

S4、对双投影结构光三维重建测量系统进行相位与高度的映射关系标定，具体为拍摄至少三组具有已知高度平面的叠加相移光栅图片，并计算其分离后的两个绝对相位，从而得到两台投影仪相位与高度的映射关系；

S5、根据六图分离法原理对叠加相移光栅进行分离并计算出光栅图片的相对相位，并对相对相位进行解相位计算，得到两个连续绝对相位；

S6、根据绝对相位并利用标定好的相位与高度的映射关系得到待测物体的高度，最后获得两组三维坐标信息进行点云融合。

其中，步骤S1中搭建双投影结构光三维重建测量系统的具体方法为：

将CCD相机放在两台DLP数字投影仪中间固定摆放，调整两台投影仪使得投影出的叠加相移光栅图案可覆盖物体待测部分；调整相机使得相机视场可拍摄到待测部分；两台投影仪可以同时投影，相机与投影仪之间可以同步触发。

步骤S2的具体方法为：

对标准的四步相移光栅图进行预编码处理，限制两个投影光栅的灰度范围，即两个投影仪投影的光栅图定义如下：

(1)

(2)

其中和为两个投影仪投影的条纹强度值，和表示光栅图的背景平均灰度值，和表示光栅条纹的调制强度，和为参考面上相位分布，和表示在步相移法中第步的相移量。为了避免叠加图案的亮度过度曝光且两个投影仪的效果相同，应满足以下条件：

(3)

(4)

此时，相机捕获的叠加图案可以表示为两个光栅条纹图案灰度值的和：

(5)

其中，表示为环境照明和两台投影仪的光强总和， 分别为这两个投影仪投影条纹图的对比度。经过处理后，叠加图像的最大强度值降低到255以下，消除了过曝光的现象。

步骤S3的具体方法为：

将预处理后的四步相移光栅图(1) (2) (3) (4)分别烧录在两台投影仪中，由于要结合六图分离法对叠加光栅进行相位计算，如图3所示，左投影按照(1)(1)(2)(3)(4)(4)的序列，则相机拍到左投影的图应为,,,,,,右投影按照(3)(1)(2)(3)(4)(2)的序列，则相机拍到右投影的图应为,,,,,,由于两个投影仪是同时投影，相机同步采集的相移光栅叠加图为,,,,,,即这六幅图可表示为：

(6)

如图4所示为用于相移投影的光栅图片未经任何预编码处理得到的其中一幅叠加相移光栅图；图5为经过预编码处理，将灰度降为原来一半的、消除了亮度过曝光而得到的其中一幅叠加光栅图。

步骤S4的具体方法为：

当相移步数为4时，光栅图的灰度分布如下：

(7)

根据公式(7)整理可得，

(8)

对进行反正切函数变换，可得相位主值：

(9)

接着拍摄三组具有已知高度平面的叠加相移光栅图，结合相机每组采集到的六幅图进行分离，并直接计算每组平面左右投影各自的相位，如下式（10）所示。如图6所示，其中（a）为分离后左相对相位图，（b）为分离后右相对相位图。

(10)

该方程计算出的是一个不连续的相位，其周期为，需要将两组相对相位展开成绝对相位如下：

(11)

(12)

其中代表条纹级数，表示第一组高度为0的平面某点的参考相位， 表示两个系统中由物体畸变引起的某点的相位分布；

采用二次曲线拟合的方法，得到两组相位到高度的映射方程为：

(13)

代入一组高度为0的平面相位以及三组非零高度平面的高度与相位，计算得到某点在两个系统的未知参数、、、、、，从而按此方式可以分别得到两个系统的相位与高度的映射关系。

步骤S5的具体方法为：

利用六图分离法以及相移法对相机采集到待测物体的叠加相移光栅进行分离并计算出光栅图片的相对相位，如公式(10)所示，并对相对相位进行解相位计算，得到两个连续的绝对相位，如公式(11)所示。

步骤S6的具体方法为：

根据展开后的相位，分别利用两个标定好的相位高度映射参数，得到两组物体的高度信息：

(14)

其中，表示第一组高度为0的平面某点的参考相位，为某点的绝对相位值，、、、、、为某点在两个系统的相位高度映射参数；

利用物体高度信息得到每个像素坐标对应的高度，从而得到物体的三维点云信息：

(15)

其中 为两个系统中物体某点的三维坐标，为物体某点像素对应的世界坐标。由于两个投影仪同时投影，相机同步采集，此系统共用一个相机坐标系，所以在进行点云融合的过程中只需将两个三维坐标中的高度信息进行融合即可。但为了精准补偿阴影区域并减少点云融合的计算量，可以设置一个阈值将左投影下的阴影区域提取出来，首先将左投影下的四步相移图两两相邻作差，即，规定如果同一坐标下的三组差值的绝对值小于等于2，就认定这个点在不同的条纹下没有明显的灰度变化，并将这个点设定为阴影点，接着所有的阴影点可以构成一个集合，就能确定左投影下的阴影区域：

(16)

由于左右两个投影系统共用一个相机坐标系，二者的x轴、y轴坐标完全对应，所以将每个阴影点坐标在右投影下的高度信息替换到左投影的高度信息，即可实现阴影区域的补偿：

(17)

但当待测物体表面更为复杂时，阴影区域会繁多杂乱，这时候可以对左投影系统的阴影在进行区分，通常认定遮挡到待测物体深度信息的阴影为有效阴影，而遮挡到背景高度信息的为无效阴影，背景高度信息对于物体的重建与测量没有影响，所以只需要提取有效阴影补偿即可。根据阴影区域的特征，可以发现有效阴影的像素点通常被物体表面包围，无效阴影的像素点通常被背景包围，因此可以提出一个阴影像素系数来评估该像素点为有效阴影还是无效阴影。首先，设计一个计算阴影像素系数的模板，可采用（以为例）的正方形；接着将待评估阴影点放在正中心的位置上，将模板中像素的相位与参考值进行比较，其中参考值由背景相位、目标物体相位和阴影区域相位组成，如果像素的相位与背景相位匹配，则，模板中的背景像素增加了阴影像素无效的概率，如果像素的相位与目标物体相位匹配，则，模板中的目标像素增加了阴影像素有效的概率，模板中其他像素属于阴影区域对系数没有影响，因此像素的相位与阴影相位匹配时；最后分别计算模板中所有像素点的值,求和即可得到该点的阴影像素系数：

(18)

由于与之间的欧氏距离比与之间的欧氏距离短，为了量化欧氏距离的影响，引入了一个参数，使得，其中为模板中的总像素数。计算了一个阴影点的阴影像素系数后，需再定义此阴影点所在的整个阴影区域的系数为判别系数:

(19)

其中为阴影区域的阴影像素量，为了识别阴影区域，需设置一个阈值，当（本实验）时，该阴影区域为无效阴影区域；否则，阴影区域有效。辨别之后，即可在左投影系统中所有阴影区域中提取有效的阴影区域，再进行补偿。

以上优化方法可以排除两个投影仪下同一非阴影点高度信息不同的误差并准确定位有效阴影区域，实现精准的信息补偿，相对于全部点云融合可以节省很大的计算量。本实施例中待重建工业锻造零件的实物图如图7所示，利用补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法重建出的工业锻造零件点云图如图8所示。

本发明还提供一种可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建系统，包括两台相同的数字投影仪与一台相机，其中相机位于两台投影仪中间，通过该系统实现上述实施例的可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法。该实施例所使用的相机可选大恒水星系列MER2-1220-32U3C，拍摄图像的分辨率为4024×3036；投影仪可选美国TI公司生产的DLP4500，其分辨率为912×1140，待测物体为工业锻造零件。

本发明实施例可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建系统包括：

绝对相位计算模块，用于对待测物体进行同步双投影，根据相机采集的待测物体的叠加相移光栅图片计算出光栅图片的相对相位，并对相对相位进行解相位计算，得到两台数字投影仪所投影的绝对相位；

高度计算模块，用于根据绝对相位并利用预先标定好的相位与高度的映射关系得到两组待测物体的高度；

阴影区域高度补偿模块，用于根据设置的阈值提取出一侧数字投影仪投影下的多个阴影区域，以阴影区域中每个像素为中心设定窗口，将窗口中的像素进行重新匹配为背景相位、目标物体相位或者阴影相位，并根据匹配结果重新赋值，根据赋值结果将多个阴影区域分为有效多个阴影区域和无效多个阴影区域；将有效阴影区域的高度替换为另一侧数字投影仪投影下待测物体相应区域的高度，以对有效阴影区域的高度进行补偿；

点云融合模块，用于将有效阴影区域补偿后的该侧投影对应的待测物体的整体三维坐标信息进行点云可视化。

进一步地，该系统还包括：

预处理模块，用于预先对光栅图片进行预编码处理，限制其灰度值在0-127.5内；并将预处理后的光栅图片按照一定的序列烧录在两台数字投影仪中。

该系统的各个模块主要用于实现上述方法实施例的各个步骤，在此不赘述。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、随机访问存储器（RAM）、静态随机访问存储器（SRAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、可编程只读存储器（PROM）、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、App应用商城等等，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现相应功能。本实施例的计算机可读存储介质被处理器执行时实现方法实施例的可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。

上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对待测物体进行同步双投影，根据相机采集的待测物体的叠加相移光栅图片计算出光栅图片的相对相位，并对相对相位进行解相位计算，得到两台数字投影仪所投影的绝对相位；

S2、根据绝对相位，并利用预先标定好的相位与高度的映射关系得到两组待测物体的高度；

S3、根据设置的阈值提取出一侧数字投影仪投影下的多个阴影区域，以阴影区域中每个像素为中心设定窗口，将窗口中的像素进行重新匹配为背景相位、目标物体相位或者阴影相位，并根据匹配结果重新赋值，根据赋值结果将多个阴影区域分为有效多个阴影区域和无效多个阴影区域；将有效阴影区域的高度替换为另一侧数字投影仪投影下待测物体相应区域的高度，以对有效阴影区域的高度进行补偿；

S4、将有效阴影区域补偿后的该侧投影对应的待测物体的整体三维坐标信息进行点云可视化；

该方法还包括步骤：预先对光栅图片进行预编码处理，限制其灰度值在0-127.5内；并将预处理后的光栅图片按照一定的序列烧录在两台数字投影仪中。

2.根据权利要求1所述的可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法，其特征在于，双投影时，两侧数字投影仪将预先标号的投影光栅图片按照不同的序列同时投影，相机进行同步采集。

3.根据权利要求1所述的可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法，其特征在于，步骤S1中，具体根据六图分离法原理对叠加相移光栅进行分离并计算出光栅图片的相对相位。

4.根据权利要求1所述的可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法，其特征在于，步骤S3中的阴影区域的分类具体包括以下步骤：

将阴影区域的待评估阴影点置于n×n的窗口的正中心，若窗口中的像素i的绝对相位与背景相位匹配，则给该像素赋值为V，若窗口中的像素i的绝对相位与目标物体相位匹配，则给该像素赋值为-V，若窗口中的像素i的绝对相位与阴影相位匹配，则给该像素赋值为0，其中V为正整数；根据新的赋值和各个像素到待评估阴影点之间的距离计算待评估阴影点的阴影像素系数，同理计算该阴影区域内所有阴影点的阴影像素系数，并根据所有阴影点的阴影像素系数计算整个该阴影区域的判别系数，若小于预设阈值，若是，则该阴影区域有效，否则为无效阴影区域。

5.根据权利要求1所述的可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法，其特征在于，限制光栅图片的灰度最多为原来的一半。

6.一种可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建系统，其特征在于，包括两台相同的数字投影仪与一台相机，其中相机位于两台投影仪中间，通过该系统实现权利要求1-5中任一项所述的可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法。

7.一种可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建系统，其特征在于，包括：

预处理模块，用于预先对光栅图片进行预编码处理，限制其灰度值在0-127.5内；并将预处理后的光栅图片按照一定的序列烧录在两台数字投影仪中；

绝对相位计算模块，用于对待测物体进行同步双投影，根据相机采集的待测物体的叠加相移光栅图片计算出光栅图片的相对相位，并对相对相位进行解相位计算，得到两台数字投影仪所投影的绝对相位；

高度计算模块，用于根据绝对相位并利用预先标定好的相位与高度的映射关系得到两组待测物体的高度；

阴影区域高度补偿模块，用于根据设置的阈值提取出一侧数字投影仪投影下的多个阴影区域，以阴影区域中每个像素为中心设定窗口，将窗口中的像素进行重新匹配为背景相位、目标物体相位或者阴影相位，并根据匹配结果重新赋值，根据赋值结果将多个阴影区域分为有效多个阴影区域和无效多个阴影区域；将有效阴影区域的高度替换为另一侧数字投影仪投影下待测物体相应区域的高度，以对有效阴影区域的高度进行补偿；

点云融合模块，用于将有效阴影区域补偿后的该侧投影对应的待测物体的整体三维坐标信息进行点云可视化。

8.一种计算机存储介质，其特征在于，其内存储有可被处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行权利要求1-5中任一项所述的可补偿阴影遮挡的双投影结构光三维重建方法。