本技术属于机器视觉三维测量技术领域,介绍了一种自适应高动态范围(HDR)测量技术及其装置。该技术利用自适应参数选择公式,依据测量场景自动优化曝光时间和堆叠策略,以实现高动态范围的精确测量。
背景技术
近年来,非接触式测量方法在工业和科研领域中愈发受到重视,其中条纹投影技术以其高精度、快速响应和灵活的适应性在光学三维测量领域尤为突出。这种技术利用投影仪将特定的条纹图案投射到被测物体的表面,条纹图案随物体的几何形态发生变形。通过高精度相机捕捉这些变形的条纹图,再经过精细的相位解调和系统标定,最终可以准确地重建物体的三维形貌。
条纹投影轮廓术(Fringe Projection Profilometry,FPP)通常涉及向对象表面投影一组或多组正弦波形的光条纹,随后通过解析相机捕获的变形条纹图,计算得出物体的三维形貌信息。随着应用范围的逐渐增大,越来越多的应用场景也随之出现,例如高动态范围(HDR)场景。由于高动态场景的反射率变化较大,会导致拍摄的变形条纹亮度差距较大。在传统的条纹投影应用中,使用的是8位(256灰度级)图像格式,这意味着图像能表现的亮度范围是有限的。对于那些具有高反射率的区域,常规的相机曝光设置可能导致过度曝光,从而在图像中丢失细节;相反,对于低反射率的区域,曝光不足可能导致这些区域在图像中几乎不可见。对HDR场景进行测量时,不同反射率区域需要不同的曝光时间来适应其亮度,这在使用传统固定参数设置的FPP方法中难以实现,经常导致暗区细节丢失或亮区过曝,从而影响最终的测量结果的准确性和可靠性。
实现思路