3种频率4步相移法

资 源 简 介

3种频率4步相移法

详 情 说 明

3种频率4步相移法的核心原理与实现

在结构光三维测量中，相移法因其高精度和抗干扰能力被广泛应用。3种频率4步相移法通过多频组合和相位展开策略，有效解决了传统单频相移的相位歧义问题。

核心步骤解析

多频光栅投影 系统依次投射低、中、高三种不同频率的余弦光栅（如频率为1、4、16）。每种频率对应4步相移（0°, 90°, 180°, 270°），共12幅图像。频率差异构建了“粗-精”结合的相位测量层次。

包裹相位计算 对每个频率的4步相移图像，通过反正切函数解算包裹相位。高频相位细节丰富但易歧义，低频相位模糊但歧义范围小，形成互补。

相位展开与融合 从最低频相位开始逐级解缠： 低频相位提供全局无歧义参考 中频相位通过低频结果展开 高频相位依次继承中频展开结果 最终融合得到绝对相位，精度由高频决定，鲁棒性由低频保障。

三维坐标转换 结合相机-投影仪标定参数，将绝对相位映射为物体表面三维坐标，完成重建。

技术优势 抗噪能力强：多频交叉验证可抑制环境光干扰 高动态范围：低频处理大高度差，高频捕捉细节 实时性优化：4步相移比传统5步法减少20%投影量

应用扩展 此方法适用于反光表面、复杂拓扑物体的测量，在工业检测、文物数字化等领域表现突出。后续可结合格雷码进一步优化相位边界精度。