TWI729534B - 量測物體形貌的方法 - Google Patents

量測物體形貌的方法 Download PDF

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TWI729534B
TWI729534B TW108137742A TW108137742A TWI729534B TW I729534 B TWI729534 B TW I729534B TW 108137742 A TW108137742 A TW 108137742A TW 108137742 A TW108137742 A TW 108137742A TW I729534 B TWI729534 B TW I729534B
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Abstract

一種量測物體形貌的方法，包含提供一二維條紋編碼圖案；投影該二維條紋編碼圖案至一待測物體；利用一影像擷取裝置擷取該二維條紋編碼圖案在該待測物體上的反射影像；以及利用一影像處理器分析該影像資料，以辨識該待測物體的形貌。該二維條紋編碼圖案包含：多個條紋，所述條紋包含多個亮紋與多個暗紋，其中所述亮紋與暗紋彼此平行並沿著一X軸方向交替排列；其中每一條紋在一Y軸方向上具有一脈衝式的灰階變化，該Y軸方向垂直於該X軸方向；該脈衝式的灰階變化具有一特定週期；其中至少有兩個以上的條紋，其脈衝式灰階變化的週期不同。

Description

量測物體形貌的方法
本發明係關於一種量測物體形貌的方法，特別是關於一種利用二維條紋編碼圖案來量測色彩或反射率呈複雜變化的物體形貌的方法。
就現有技術而言，主要是利用條紋投影(Fringe Projection)或結構光照明(Structured light illumination)技術，進行動態物體的形貌量測。其主要量測原理，是將一張穿透率呈弦狀分佈的條紋圖案投影在待測之動態物體上並另外由一CCD攝影機記錄其投影後的條紋分佈；該物體表面的條紋部佈會隨著物體輪廓而扭曲，條紋的相位扭曲程度和待測物體的結構的深度變化有關，可由一「相位-縱深」關係式(phase-to-depth relation)表示之。藉由此關係式即可進一步得到動態物體表面的三維座標。
另外，表面出現深度斷層的物體，無法純粹從影像上辨別其條紋的次序(fringe order)，於是又發展出條紋編碼的方式，用來識別條紋次序，進而達到對條紋的相位進行相位展開(phase unwrapping)，最後得到三維座標。
然而，現有條紋投影取得的單張影像容易受外在環境的干擾(例如陰影區誤判為暗紋)，進而誤判條紋相位值的擷取。另一方面，目前所發展的編碼技術僅適用於顏色或反射率單一的物體。對於色彩或反射率呈複雜變化的物體而言，其同樣會造成條紋相位值的誤判，進而造成相位展開的誤差。
故，有必要提供一種量測物體形貌的方法，以解決習用技術所存在的問題。
本發明之主要目的在於提供一種量測物體形貌的方法，其將一預設二維條紋編碼圖案投影至待測物體上，以識別待測物體之三維形貌，其中此預設二維條紋編碼圖案的每個亮紋/暗紋上皆帶有一脈衝式的灰階變化，通過識別該脈衝式灰階變化的週期可有效識別條紋次序，進而有利於條紋相位值的計算，減少相位展開的誤差。
為達上述之目的，本發明量測物體形貌的方法，包含：投影一二維條紋編碼圖案至一待測物體；利用一影像擷取裝置擷取該二維條紋編碼圖案在該待測物體上的反射影像；以及利用一影像處理器分析該影像資料，以辨識該待測物體的形貌，其中該二維條紋編碼圖案包含多個條紋，所述條紋包含多個亮紋與多個暗紋，其中所述亮紋與暗紋彼此平行並沿著一 x p -軸方向交替排列；其中每一條紋在一 y p -軸方向上具有一脈衝式的灰階變化，該 y p -軸方向垂直於該 x p -軸方向；該脈衝式的灰階變化具有一特定週期；其中至少有兩個以上的亮紋(或暗紋)，其脈衝式灰階變化的週期不同；且相鄰的亮紋(或暗紋)，其脈衝式灰階變化的週期亦不同。
在本發明之一實施例中，所述亮紋與暗紋沿該 x p -軸方向在光穿透率上構成弦狀分佈。
在本發明之一實施例中，所述二維條紋編碼圖案包含k條亮紋與k條暗紋，其中k為大於2的整數，其中第i條亮紋與第i條暗紋彼此相鄰且具有相同週期的脈衝式灰階變化，i=1, 2,…k。
在本發明之一實施例中，所述第i條亮紋與第i條暗紋的脈衝式灰階變化的週期不同於任一其他亮紋或暗紋的脈衝式灰階變化的週期。
在本發明之一實施例中，當所述二維條紋編碼圖案包含3條以上的亮紋時，每三條相鄰的亮紋的的脈衝式灰階變化的週期之間的比值關係是唯一的。
在本發明之一實施例中，所述二維條紋編碼圖案是由下列方程式所產生：
Figure 02_image001
…….(1)； 其中 t 1( x p , y p )為一穿透率呈一維弦狀分佈的圖案：
Figure 02_image003
…….(2)； 其中 t 2( x p , y p )為穿透率呈週期性排列的一維脈衝式函數：
Figure 02_image005
…….(3)； 其中 t 3( x p , y p )則為穿透率呈週期性排列的二維脈衝式函數：
Figure 02_image007
…….(4) 其中t( x p , y p )表示為( x p , y p )座標上的光穿透率； T o 為弦狀分佈的條紋週期(沿 x p -軸)； n為弦狀條紋的次序； N為弦狀條紋的總數； r nT o 為沿 y p -軸、呈弦狀分佈的週期； r n 為隨條紋次序改變的週期比； r nT o 亦為沿 y p -軸的一德爾塔函數δ( x p )的週期，該德爾塔函數δ(x)為：
Figure 02_image009
。
在本發明之一實施例中，所述脈衝式的灰階變化在亮紋中呈一暗虛線形狀；所述脈衝式的灰階變化在暗紋中呈一亮虛線形狀。
由上述可知，本發明之量測物體形貌的方法提供的二維條紋編碼圖案在每個亮紋/暗紋上皆帶有一具有特定週期的脈衝式灰階變化，並且至少有兩個以上的條紋，其脈衝式灰階變化的週期是不相同的。如此將該二維條紋編碼圖案投影至待測物體上時，可通過識別該脈衝式灰階變化的週期可有效識別出該脈衝式灰階變化是屬於哪一條紋的，進而可判別出條紋的次序，有利於條紋相位值的計算，減少相位展開的誤差。再者，本發明之量測物體形貌的方法對於表面具有豐富色彩分佈或是表面具有複雜的反射率變化的動態待測物體而言，藉由該特定的二維條紋編碼圖案投影到待測物體，只需要擷取一張影像，即可有效地獲得該待測物體的形貌。
為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。
請參考圖1所示，係本發明之量測物體形貌的方法所使用的一較佳實施例之二維條紋編碼圖案的示意圖。該二維條紋編碼圖案主要包括多個條紋，其中依照灰階值高低分成亮紋10及暗紋11。所述亮紋10與暗紋11彼此平行並沿著一 x p 軸方向(如水平方向)交替排列。每一條紋(不論亮紋10及暗紋11)在一 y p 軸方向(如垂直方向)上具有一脈衝式的灰階變化。在此，該 y p 軸方向(即縱軸)垂直於該 x p 軸方向(即橫軸)。該脈衝式的灰階變化具有一特定週期；其中至少有兩個以上的亮紋10(或暗紋11)，其脈衝式灰階變化的週期不同；且相鄰的亮紋10(或暗紋11)，其脈衝式灰階變化的週期亦不同。
在本實施例中，前述的亮紋10與暗紋11是沿該 x p 軸方向在光穿透率上構成類弦狀分佈。具體而言，本實施例中兩相鄰的亮紋10與暗紋11在灰階值分佈上原先是呈一正弦波形的連續變化，其中在灰階值的極大值處即為亮紋10的中心，也就是正弦波的波峰；灰階值的極小值處即暗紋11的中心，也就是正弦波的波谷。所述在 y p 軸方向上脈衝式的灰階變化即位在所述亮紋10/暗紋11的中心。更具體而言，以亮紋10而言，在原本灰階值的極大值處(亮紋10的最亮處)出現如脈衝似的灰階值突降，進而在該亮紋10的中心會出現灰階值較低的暗點，且該暗點沿 y p 軸方向亦呈現一周期性的灰階值變化，導致所述脈衝式的灰階變化在亮紋10的中心線上呈一暗虛線形狀100。以暗紋11而言，在原本灰階值的極小值處(暗紋11的最暗處)出現如脈衝似的灰階值突升，進而在該暗紋11的中心會出現灰階值較高的亮點，且該亮點沿 y p 軸方向亦呈現一周期性的灰階值變化，導致所述脈衝式的灰階變化在暗紋11的中心線上呈一亮虛線形狀110。也因為該脈衝式灰階變化的存在，使得原先呈弦狀分佈的亮/暗紋轉變為類弦狀分佈(因為波峰/波谷已被破壞)。
再者，在本實施例中，如圖1所示的，當以每兩相鄰的亮紋10與暗紋11為一組(即正弦波的一個完整週期)，則每一組中的亮紋10與暗紋11具有相同週期的脈衝式灰階變化。具體而言，即例如所述二維條紋編碼圖案包含k條亮紋與k條暗紋，其中k為大於2的整數，其中第i條亮紋與第i條暗紋彼此相鄰且具有相同週期的脈衝式灰階變化，i=1, 2,…k。例如在圖1中，第1條亮紋10與第1條暗紋11的脈衝式灰階變化的週期是一致的；第2條亮紋與第2條暗紋的脈衝式灰階變化的週期是一致的，但不同於旁邊第1條亮紋的脈衝式灰階變化的週期。
值得注意的是，前述的脈衝式灰階變化的特性在於，即使在該二維條紋編碼圖案被投影到待測物體上，該脈衝式灰階變化也能保持固定的週期性。基於該特性，當該二維條紋編碼圖案被投影於待測物體上時，可先從擷取到的投影影像，沿著 x p 軸方向，在原本應該呈弦狀分佈的亮紋或暗紋中找出如脈衝般突降或突升的灰階變化，即可先判斷出該條紋(亮紋或暗紋)的中心所在(即波峰或波谷)；接著在該條紋的中心，沿著 y p 軸方向，找出該灰階變化的週期。由於每個條紋所具有的脈衝式灰階變化的週期是不同的，因此只要從投影影像找出脈衝式灰階變化的週期，即可根據該週期得知其所對應的條紋及該條紋的次序(fringe order)。如此一來，便可通過找出脈衝式灰階變化的週期來識別所有條紋次序，進而通過條紋相位值的計算與相位展開，還原出待測物體的三維形貌。
在一較佳實施例中，所述第i條亮紋與第i條暗紋的脈衝式灰階變化的週期皆不同於任一其他亮紋或暗紋的脈衝式灰階變化的週期。然而，在其他實施例中，可能因為條紋數量過多而無法維持每個條紋皆具有其獨特的脈衝式灰階變化週期，因此該二維條紋編碼圖案可設計為：當所述二維條紋編碼圖案包含2條以上的亮紋時，每兩條相鄰的亮紋的脈衝式灰階變化的週期之間的比值關係是唯一的。如此一來，縱使二維條紋編碼圖案中出現兩個非相鄰的亮紋(或暗紋)具有相同的脈衝式灰階變化的週期，該兩亮紋各自與其相鄰的亮紋的脈衝式灰階變化的週期之間的比值也不會一樣。故仍可從找到的脈衝式灰階變化的週期配合相鄰條紋的脈衝式灰階變化的週期，依據週期之間的比值得知其所對應的條紋及該條紋的次序(fringe order)。
以下表為例，依照條紋的次序(Fringe Order)， r n 是兩個相鄰條紋的週期比率(period ratios)，所有相鄰的兩個週期比率所組成一組比率對(ratio pair)，在整個列表中，都不會重覆出現，因此任一比率對所對應的兩個條紋次序，都可以被識別。例如ratio pair (1.0, 2.2)分別代表fringe orders 7 、 8，該ratio pair在整個列表中只出現一次，故這兩道條紋可由ratio pair (1.0, 2.2)加以識別。
Figure 02_image011
在一實施例中，所述二維條紋編碼圖案可由下列方程式所產生：
Figure 02_image001
…….(1)； 其中 t 1( x p , y p )為一穿透率呈一維弦狀分佈的圖案：
Figure 02_image014
…….(2)； 其中 t 2( x p , y p )為穿透率呈週期性排列的一維脈衝式函數：
Figure 02_image005
…….(3)； 其中 t 3( x p , y p )則為穿透率呈週期性排列的二維脈衝式函數：
Figure 02_image007
…….(4) 其中t( x p , y p )表示為( x p , y p )座標上的光穿透率； T o 為弦狀分佈的條紋週期(沿 x p -軸)； n為弦狀條紋的次序； N為弦狀條紋的總數； r nT o 為沿 y p -軸、呈弦狀分佈的週期； r n 為隨條紋次序改變的週期比； r nT o 亦為沿 y p -軸的一德爾塔函數δ( x p )的週期，該德爾塔函數δ(x)為：
Figure 02_image009
。
請參考圖2A所示，係為依上述(2)式所得出的穿透率呈一維弦狀分佈的圖形。請參考圖2B所示，係為依上述(3)式所得出的穿透率呈週期性排列的一維脈衝式函數圖形。並請參考圖2C所示，係為依上述(4)式所得出的穿透率呈週期性排列的二維脈衝式函數圖形。通過上述(2)(3)(4)得出的圖形疊加起來，即構成如圖1所示的二維條紋編碼圖案。通過上述方式得出的二維條紋編碼圖案所進行的投影，對於表面具有豐富色彩分佈或是表面具有複雜的反射率變化的動態物體而言，能夠有效地辨識或還原出該物體的三維形貌。
本發明一較佳實施例所提出之利用上述的二維條紋編碼圖案量測物體形貌的方法，包括下列步驟：提供上述的二維條紋編碼圖案；投影該二維條紋編碼圖案至一待測物體；擷取該二維條紋編碼圖案在該待測物體上的反射影像；以及分析該反射影像，以辨識該待測物體的形貌。上述量測物體形貌的方法適用於如圖3所示的投影系統，其主要包含一條紋投影裝置2、一影像擷取裝置3及一影像處理器4。
該條紋投影裝置2用以產生如上所述的二維條紋編碼圖案，例如由電腦生成該二維條紋編碼圖案，再由該條紋投影裝置2投影實現，進而投影於一待測物體5的表面。該條紋投影裝置2較佳可以是一數位投影機。該影像擷取裝置3用以擷取該二維條紋編碼圖案被投影在該待測物體5上的一反射影像，進而獲得一影像資料。該影像擷取裝置3較佳可以是一單色數位相機。該影像處理器4用以分析該影像資料，通過找出脈衝式灰階變化的週期來識別所有條紋次序，再經由條紋相位值的計算與相位展開，辨識或還原出待測物體5的三維形貌。
進行形貌量測時，將上述二維條紋編碼圖案以數位投影機投影在待測物體上、並以單色數位相機擷取其條紋分佈。由於 t 1( x p , y p )的頻譜分佈，不同於 t 2( x p , y p )、 t 3( x p , y p )，故選取一適當的帶通濾波器(band-pass filter)，可濾掉 t 2( x p , y p )與 t 3( x p , y p )的投影，只保留弦狀圖案 t 1( x p , y p )的投影。其投影至待測物體的灰階分佈，和待測物體的深度變化有關，可藉以進行其後續訊號處理、還原物體表面的三維座標的目的。同理，選取另一適當的帶通濾波器，可濾掉 t 1( x p , y p )的投影，只保留 t 2( x p , y p )或 t 3( x p , y p )的投影。其中， t 2( x p , y p )有助於弦狀圖案 t 1( x p , y p )的相位萃取， t 3( x p , y p )有助於弦狀圖案 t 1( x p , y p )的相位展開(phase unwrapping)。
由於弦狀圖案 t 1( x p , y p )的極值，恰好落在一維脈衝式函數 t 2( x p , y p )的位置上，因此，找出 t 2( x p , y p )的脈衝位置，即可獲得投影至物體表面上的條紋週期(沿 x p -軸)。一旦週期的概略範圍被得知，即可在頻率維度上找出對應的位置與帶寬，從而建構一帶通濾波器。此帶通濾波器可透過傅立葉轉換法(Fourier transform method)、窗函數傅立葉轉換法(windowed Fourier transform method)等方法，正確地萃取出相位值，即使測物體的顏色或反射率呈週期性分佈，也不受影響。
另外，一維脈衝式函數 t 2( x p , y p )沿 y p -軸呈現的極值，恰好落在二維脈衝式函數 t 3( x p , y p )的位置上，故找出二維脈衝式函數的脈衝位置，即可獲得 t 2( x p , y p )沿 y p -軸、呈弦狀分佈的週期。一旦沿 y p -軸的週期被得知其概略範圍，即可在頻率維度上找出對應的位置與帶寬，從而建構一帶通濾波器。此帶通濾波器可透過傅立葉轉換法(Fourier transform method)、窗函數傅立葉轉換法(windowed Fourier transform method)等方法，正確地萃取出沿 y p -軸的 t 2( x p , y p )相位值(即使測物體的顏色或反射率呈週期性分佈，也不受影響)。於是 r nT o (即沿 y p -軸、呈弦狀分佈的週期)可由下式獲得：
Figure 02_image018
，其中( x p , y p )為沿 y p -軸的相位值。
本發明的實際應用可參考如圖4A-圖4B及圖5A-圖5C所示，其中圖4A為一表面具豐富色彩分布的待測物體的外觀；圖4B係將本發明之二維條紋編碼圖案(如圖1所示)投影至圖4A的待測物體後所擷取到的影像。該擷取到的影像經過上述影像處理器4分析及條紋相位值的計算後，便得出如圖5A所示的相位圖(包裹相位, wrapped phase)，接著通過相位展開(phase unwrapping)處理，即可獲得如圖5B及圖5C所示的相位展開圖及相位分布圖。由圖5C所示的相位分布圖可知，相較於習知條紋投影技術對條紋相位進行相位展開的相位值皆是介於-π到π之間(即-3.14~3.14)，本發明利用該特定的二維條紋編碼圖案量測物體形貌所獲得的相位值分布可遞增到350，故對於表面具有豐富色彩分佈或是表面具有複雜的反射率變化的動態物體而言，能夠有效地辨識或還原出該物體的三維形貌。
綜上所述，本發明量測物體形貌的方法所提供的二維條紋編碼圖案通過在每個亮紋/暗紋上皆帶有一具有特定週期的脈衝式灰階變化，並且至少有兩個以上的亮紋/暗紋，其脈衝式灰階變化的週期是不相同的。如此將該二維條紋編碼圖案投影至待測物體上時，可通過識別該脈衝式灰階變化的週期可有效識別條紋次序，有利於條紋相位值的計算，減少相位展開的誤差。再者，本發明所提出的使用該二維條紋編碼圖案量測物體形貌的方法，特別是對於表面具有豐富色彩分佈或是表面具有複雜的反射率變化的動態待測物體而言，藉由本發明提供的二維條紋編碼圖案投影到待測物體，只需要擷取一張影像，即可有效地獲得該待測物體的形貌。
雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10       亮紋 100     暗虛線形狀 11       暗紋 110     亮虛線形狀 2         條紋投影裝置 3         影像擷取裝置 4         影像處理器 5         待測物體
圖1係本發明一較佳實施例之二維條紋編碼圖案的示意圖。 圖2A係本發明一較佳實施例之一穿透率呈一維弦狀分佈的圖形。 圖2B係本發明一較佳實施例之一穿透率呈週期性排列的一維脈衝式函數的圖形。 圖2C係本發明一較佳實施例之一穿透率呈週期性排列的二維脈衝式函數的圖形。 圖3係本發明一較佳實施例之量測物體形貌的系統示意圖。 圖4A係一表面具豐富色彩分布的待測物體的外觀照片； 圖4B係將圖1之二維條紋編碼圖案投影至圖4A的待測物體時所擷取到的影像。 圖5A係本發明一較佳實施例之針對圖4A的待測物體進行形貌量測所得到的相位圖。 圖5B係本發明一較佳實施例之針對圖4A的待測物體進行形貌量測所得到的相位展開圖。 圖5C係本發明一較佳實施例之針對圖4A的待測物體進行形貌量測所得到的相位分布圖。
10    亮紋 100  暗虛線形狀 11    暗紋 110  亮虛線形狀

Claims (9)

  1. 一種量測物體形貌的方法，係包含： 提供一二維條紋編碼圖案，其中該二維條紋編碼圖案包含多個條紋，所述條紋包含多個亮紋與多個暗紋，其中所述亮紋與暗紋彼此平行並沿著一 x p -軸軸方向交替排列；其中每一條紋在一 y p -軸方向上具有一脈衝式的灰階變化，該 y p -軸方向垂直於該 x p -軸方向；該脈衝式的灰階變化具有一特定週期；其中至少有兩個以上的亮紋(或暗紋)，其脈衝式灰階變化的週期不同；且相鄰的亮紋(或暗紋)，其脈衝式灰階變化的週期亦不同； 投影該二維條紋編碼圖案至一待測物體； 利用一影像擷取裝置擷取該二維條紋編碼圖案在該待測物體上的反射影像；以及 利用一影像處理器分析該反射影像，以辨識該待測物體的形貌。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之量測物體形貌的方法，其中，所述亮紋與暗紋沿該 x p -軸方向在光穿透率上構成類弦狀分佈。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之量測物體形貌的方法，其中，所述二維條紋編碼圖案包含k條亮紋與k條暗紋，其中k為大於2的整數，其中彼此相鄰的第i條亮紋與第i條暗紋具有相同週期的脈衝式灰階變化，i=1, 2,…k。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之量測物體形貌的方法，其中所述第i條亮紋與第i條暗紋的脈衝式灰階變化的週期不同於任一其他亮紋或暗紋的脈衝式灰階變化的週期。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之量測物體形貌的方法，其中當所述二維條紋編碼圖案包含2條以上的亮紋時，每兩條相鄰的亮紋的的脈衝式灰階變化的週期之間的比值關係是唯一的。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之量測物體形貌的方法，其中所述二維條紋編碼圖案是由下列方程式所產生：
    Figure 03_image001
    ； 其中 t 1( x p , y p )為一穿透率呈一維弦狀分佈的圖案：
    Figure 03_image020
    ； 其中 t 2( x p , y p )為穿透率呈週期性排列的一維脈衝式函數：
    Figure 03_image022
    ； 其中 t 3( x p , y p )則為穿透率呈週期性排列的二維脈衝式函數：
    Figure 03_image024
    其中t( y p , y p )表示為( x p , y p )座標上的光穿透率； T o 為弦狀分佈的條紋週期(沿 x p -軸)； n為弦狀條紋的次序； N為弦狀條紋的總數； r nT o 為沿 y p -軸、呈弦狀分佈的週期； r n 為隨條紋次序改變的週期比； r nT o 亦為沿 y p -軸的一德爾塔函數δ( x p )的週期，該德爾塔函數δ(x)為：
    Figure 03_image009
    。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之量測物體形貌的方法，其中 r nT o 由下式獲得：
    Figure 03_image018
    ，其中 □( x p , y p )為沿 y p -軸的相位值。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之量測物體形貌的方法，其中所述脈衝式的灰階變化在亮紋中呈一暗虛線形狀；所述脈衝式的灰階變化在暗紋中呈一亮虛線形狀。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之量測物體形貌的方法，其中所述利用一影像處理器分析該反射影像，以辨識該待測物體的形貌的步驟進一步包含： 對該反射影像使用一帶通濾波器濾掉該一維脈衝式函數 t 2( x p , y p )與該二維脈衝式函數 t 3( x p , y p )的投影，以還原該待測物體物體表面的三維座標；以及 對該反射影像使用另一帶通濾波器濾掉一維弦狀分佈的圖案 t 1( x p , y p )的投影，以依據一維脈衝式函數 t 2( x p , y p )的投影進行相位萃取，並依據二維脈衝式函數 t 3( x p , y p )的投影進行弦狀圖案的相位展開。
TW108137742A 2019-10-18 2019-10-18 量測物體形貌的方法 TWI729534B (zh)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6438272B1 (en) * 1997-12-31 2002-08-20 The Research Foundation Of State University Of Ny Method and apparatus for three dimensional surface contouring using a digital video projection system
JP5032889B2 (ja) * 2007-05-28 2012-09-26 パナソニック株式会社 空間符号化法による３次元計測方法および装置
US20150260509A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Jonathan Kofman Three dimensional (3d) imaging by a mobile communication device
EP3005294B1 (en) * 2013-05-31 2018-03-21 Microsoft Technology Licensing, LLC Absolute phase measurement with secondary pattern-embedded fringe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6438272B1 (en) * 1997-12-31 2002-08-20 The Research Foundation Of State University Of Ny Method and apparatus for three dimensional surface contouring using a digital video projection system
JP5032889B2 (ja) * 2007-05-28 2012-09-26 パナソニック株式会社 空間符号化法による３次元計測方法および装置
EP3005294B1 (en) * 2013-05-31 2018-03-21 Microsoft Technology Licensing, LLC Absolute phase measurement with secondary pattern-embedded fringe
US20150260509A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Jonathan Kofman Three dimensional (3d) imaging by a mobile communication device

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