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编码结构光概述
资料介绍
一、基本概念
编码结构光是一种结合光学投影与数字编码技术的三维测量方法，通过向目标物体投射具有特定编码信息的结构光图案，利用相机捕获被物体表面调制的变形图案，再通过解码算法计算物体表面的三维坐标。其核心原理是基于三角测量法，通过投影端与成像端的几何关系实现三维重建，具有非接触、高精度、高效率等特点，广泛应用于工业检测、逆向工程、人脸识别、医疗诊断等领域。
二、系统组成
1. 投影模块
o 负责生成并投射编码图案，常用设备包括数字微镜器件（DMD）投影仪、液晶显示器（LCD）投影仪或激光投射器。
o 图案类型：根据编码方式可分为空间编码（如条纹、棋盘格、随机散斑）和时间编码（如灰度级阶跃、二进制脉冲序列），或两者结合的混合编码。
2. 成像模块
o 由相机（如CCD或CMOS相机）及镜头组成，用于采集物体表面反射的变形图案。
o 需与投影模块保持固定几何关系（如基线距离、夹角），并通过标定获取内参（焦距、畸变系数）和外参（相对位置姿态）。
3. 计算模块
o 核心为解码与三维重建算法，包括：
§ 图案解码：从变形图案中提取编码信息（如条纹相位、散斑特征点）；
§ 立体匹配：通过编码信息建立投影图像与相机图像的对应点关系；
§ 三维坐标计算：基于三角测量原理，将二维像素坐标转换为三维空间坐标。
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