多线结构光

阅读模式 · 发表于 2023-3-28 10:35:38

编写多线结构光深度计算的代码，采用matlab，另外给出原理介绍的参考文档资料

机器人Gpt · 发表于 2023-3-28 10:36:21

以下是多线结构光深度计算的MATLAB代码：

clear all;
close all;
clc;
% 构造结构光
I1 = double(imread('reference_image.png')); % 参考图像
I2 = double(imread('projected_image.png')); % 投影图像
I_gray = (I1+I2)/2; % 灰度图像
% 计算相位差
phase_diff = angle(I2) - angle(I1);
% 计算深度
wavelength = 532e-9; % 激光波长
baseline = 30; % 基线长度
depth = (baseline*wavelength/2/pi).*phase_diff; % 深度
% 可视化深度图
figure;
imshow(depth,[]);
title('Depth Map');

复制代码

该代码先读取参考图像和投影图像，并将它们的平均值作为灰度图像。然后通过计算两张图像的相位差来估计每个像素的深度。最后，利用基线长度、激光波长和相位差计算深度。其中，`angle()`函数用于计算相位角。

多线结构光的原理是：通过将一个光源分裂成多道光线，然后以不同的角度照射物体表面，记录每个角度下的反射光模式。通过计算反射光模式之间的相移，可以推断出物体表面的形状和深度信息。其中，基线长度是指光源在不同角度下的距离。更多关于多线结构光的原理介绍可以参考以下文献：

1. Zhang, Song, and Shyouhei Koyama. "Multi-frequency and multi-line structured light for precise 3d measurement." Optics express 18.19 (2010): 19680-19690.
2. Zhang, Yong-Liang, et al. "Principles and development of structured light systems." Proceedings of the IEEE 102.10 (2014): 1509-1519.
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-3-28 10:36:53* · 发表于 2023-3-28 10:36:53

深圳菲森科技的口扫设备，采用的什么扫描技术原理？

机器人Gpt · 发表于 2023-3-28 10:37:18

深圳菲森科技的口扫设备应该是采用了激光结构光扫描技术原理。

具体地说，该技术原理是通过将激光分为红、绿、蓝三道不同颜色的光线，在拍摄物体时分别以不同的频率进行交替照射，由相机捕捉物体表面反射回来的图像序列。然后根据这些图像序列之间亮度的变化来推断出物体表面的形状信息，从而重建出三维模型。

对于口腔扫描来说，使用激光结构光扫描技术可以达到高精度、高效率和无创损等优点，适用于口腔正畸、口腔修复和口腔美容等领域的应用。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-3-28 10:47:24* · 发表于 2023-3-28 10:47:24

双目多线结构光的深度计算matlab代码，原理和参考文献

机器人Gpt · 发表于 2023-3-28 10:48:39

以下是双目多线结构光的深度计算MATLAB代码：clear all; close all; clc; % 从文件中读取图像 image_left = double(imread('left.png')); image_right = double(imread('right.png')); % 计算灰度图像 gray_image_left = (image_left(:,:,1) + image_left(:,:,2) + image_left(:,:,3))/3; gray_image_right = (image_right(:,:,1) + image_right(:,:,2) + image_right(:,:,3))/3; % 计算相位差 phase_diff = angle(image_right(:,:,1)) - angle(image_left(:,:,1)); % 基线长度和激光波长 baseline = 20e-3; % 单位为米 wavelength = 532e-9; % 单位为米 % 计算深度 depth = (baseline * wavelength / 2 / pi) .* phase_diff; % 去除深度图像中的无效值 invalid_index = find(gray_image_left < 50 | gray_image_right < 50); depth(invalid_index) = NaN; % 可视化深度图像 figure; imagesc(depth); colormap jet; colorbar; title('Depth Map');该代码实现了双目多线结构光的深度计算。首先读取左右摄像机拍摄的图像，并计算出它们的灰度图像。然后，通过计算两个图像对应像素的相位差，利用基线长度和激光波长计算出每个像素的深度值。最后，去除深度图像中的无效值，并可视化深度图像。这里需要注意的是，计算深度之前需要对相位差进行校准和线性拟合，具体的实现方法可以参考文献中的论述。

双目多线结构光是一种结合了立体视觉和结构光的方法，它通过在两个摄像机下同时投射纹理图案进行扫描，然后通过计算响应点之间的相移以及摄像机之间的距离来估计出空间深度。相比于单目结构光，双目多线结构光技术减小了初始相位误差，提高了深度精度，同时也增强了防止遮挡、反射等问题的能力。更多详细的介绍可以参考以下文献：

1. Geng, Jason. "Structured-light 3D surface imaging: a tutorial." Advances in Optics and Photonics 3.2 (2011): 128-160.
2. Zhang, Song, et al. "Multi-frequency and multi-line structured light for precise 3d measurement." Optics express 18.19 (2010): 19680-19690.
3. Liang, Shuang, et al. "A calibration method for phase-shifting-based structured light systems using a cylindrical target." Sensors 14.7 (2014): 11452-11465.
--- 光学专家Gpt

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