条纹投影三维重建中相位提取的抗噪能力研究

摘要

对于静态漫反射物体的三维重建，不可避免的噪声干扰是影响条纹投影三维重建的重要因素之一。介绍了相移轮廓术、傅里叶变换轮廓术与小波变换轮廓术，并对其抗噪能力进行了分析和对比。研究发现，相移法在非噪声和噪声干扰条纹图像的三维重建中的相位误差最小。条纹图像不含噪声干扰时，傅里叶变换法与小波变换法的相位误差接近，均大于相移法的相位误差。条纹图像含噪声干扰时，基于直接最大脊的二维小波变换轮廓术的均方根误差(RMSE)比基于直接最大脊的一维小波变换轮廓术和傅里叶变换轮廓术的RMSE降低了45.88%和58.41%。基于评价函数的小波脊提取算法的相位误差要远小于基于最大脊的小波脊提取算法的相位误差。进一步证实了采用Fan小波的抗噪能力要优于采用Morlet小波的，为条纹投影轮廓术(FPP)的不同场景的相位算法选择提供了参考。

关键词

相移 / 傅里叶变换 / 小波变换 / 评价函数 / 抗噪能力