基于MATLAB的条纹投影三维重建系统：旋转滤波与相位解算技术

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了条纹投影三维重建全流程处理，包含条纹图像旋转滤波降噪、四步相移法相位提取和多频外差三维坐标重建。系统有效提升重建精度，适用于工业检测和三维扫描应用。

详 情 说 明

基于条纹投影的三维重建旋转滤波与相位解算系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的基于条纹投影的三维重建处理系统。系统通过旋转滤波技术对采集的条纹图像进行预处理和降噪，采用四步相移法提取包裹相位，并结合多频外差算法进行相位展开，最终实现高精度的三维点云重建。该系统适用于工业检测、逆向工程、文物保护等需要对物体表面进行三维数字化建模的领域。

功能特性

• 条纹图像预处理：采用旋转滤波技术有效抑制条纹图像噪声，提高信噪比
• 相位信息精确提取：基于四步相移法计算包裹相位，保证相位计算精度
• 多频外差相位展开：通过多频率条纹组合解决相位歧义问题，获得绝对相位
• 三维坐标重建：结合系统标定参数，将绝对相位转换为精确的三维点云坐标
• 完整可视化输出：提供相位分布图和三维重建结果的可视化显示
• 精度评估体系：包含相位计算误差分析和重建精度统计评估

使用方法

1. 准备输入数据：

- 采集四步相移条纹图像序列（每组至少4幅相位相差π/2的图像） - 准备多频条纹图像组（2-3组不同频率的条纹模式） - 提供系统标定参数（相机内参、投影仪内参、系统外参） - 设置图像采集参数（分辨率、条纹频率等）

1. 运行主程序：

- 执行主处理流程，系统将自动完成预处理、相位提取和三维重建

1. 获取输出结果：

- 预处理后的降噪条纹图像 - 包裹相位图和绝对相位图 - 三维点云数据（N×3格式） - 三维重建可视化结果 - 精度评估报告

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，Linux或macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 内存要求：至少8GB RAM（推荐16GB以上）
• 存储空间：至少1GB可用磁盘空间
• 显示要求：支持图形显示，建议分辨率1920×1080或更高

文件说明

主程序文件整合了三维重建全流程的核心处理功能，包括条纹图像旋转滤波预处理、基于四步相移法的包裹相位计算、多频外差相位展开算法实现、三维点云坐标重建、重建结果可视化展示以及精度评估分析等关键模块，为用户提供一站式的三维重建解决方案。