此，這些位置處的相位可能是模糊的。
[0071] 圖7示出了用于在條紋圖案中嵌入斑點圖案的另一解決方案。認識到斑點強度可 能為正或負的，另一種解決方案將B(x，y)賦值為：
[0072]
[0073] 其中Bmax=max{Fk(x，y)}，且Bmin=min{Fk(x，y}。以此方式，條紋的剩余強度被更 高效地利用。例如，如圖7所示，條紋圖案的各部分被嵌入條紋的剩余強度，既在條紋圖案 的正弦曲線的上方（在被標記為"B"的區(qū)域內(nèi)），又在下方（在被標記為"-B"的區(qū)域內(nèi)）。
[0074] 圖8示出了在參考平面捕捉到的嵌入斑點的條紋圖像的NCC統(tǒng)計數(shù)據(jù)。例如，類 似于圖6,圖8可表示在場景110為空的情況下嵌入斑點的條紋圖案118被投影到參考平 面（例如，墻）108時由相機106捕捉到的圖像的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。如圖8所示，由于有限的強度 范圍，斑點的可辨識性在被嵌入條紋圖案時被顯著降低。具體而言，周期性輔助波峰由于條 紋的存在而存在于NCC均值曲線中?？紤]不同的表面變化所導致的形變，通過依靠局部嵌 入的斑點來標識條紋次序是不可靠的。因此，使用穩(wěn)健的投票策略來逐個區(qū)域地消除相位 模糊。
[0075] 絕對相位恢復
[0076] 圖9、10和12示出了用于使用如本文描述的嵌入斑點的條紋來執(zhí)行相移輪廓測量 的示例過程。這些過程被示為邏輯流程圖中的各框的集合，這表示可用硬件、軟件或其組合 實現(xiàn)的一系列操作。在軟件的上下文中，這些框表示存儲在一個或多個計算機存儲介質(zhì)上 的計算機可執(zhí)行指令，這些指令在由一個或多個處理器執(zhí)行時使得這些處理器執(zhí)行既定操 作。注意，描述過程的次序并不旨在解釋為限制，并且任何數(shù)目的所述過程框可以按任何次 序組合以實現(xiàn)本過程或替換過程。另外，可從過程中刪除各個框，而不背離此處所述的主題 的精神和范圍。此外，盡管參考圖1和3所述的計算設(shè)備102來描述該過程，但其他計算機 體系結(jié)構(gòu)可以整體或部分地實現(xiàn)這些過程的一個或多個部分。
[0077] 圖9示出了用于使用如本文描述的嵌入斑點的條紋來執(zhí)行相移輪廓測量的示例 過程。
[0078] 在框902,生成嵌入輔助圖案的條紋。例如，條紋圖案由條紋圖案模塊314來生成 或確定；輔助圖案由輔助圖案模塊316來生成或確定；并且輔助圖案由嵌入圖案模塊318 來嵌入到條紋圖案中。
[0079] 在框904,捕捉參考圖像。例如，三個嵌入斑點的相移條紋圖案由投影儀104在場 景110為空時投影到參考平面108。三個對應的參考圖像由相機106來捕捉。
[0080] 在框906,捕捉場景圖像。例如，三個嵌入斑點的相移條紋圖案被投影到場景110。 場景的三個對應圖像由相機106來捕捉。
[0081] 在框908,確定包裹相位圖。例如，在捕捉到三個圖像后（每一個嵌入斑點 的相移條紋圖案一個圖像），包裹相位圖模塊320根據(jù)等式（3)來計算包裹相位圖。包 裹相位圖〇￥包括兩種不連續(xù)性。一種是條紋的周期性所導致的2π不連續(xù)性，對于水平 條紋，這種不連續(xù)性出現(xiàn)在垂直方向上。包裹相位圖中的第二種不連續(xù)性是由分隔對象或 不連貫的表面變化所導致的，這種不連續(xù)性可能出現(xiàn)在任何方向上。
[0082] 在框910,確定空間展開的相位圖Φκ。例如，空間相位展開模塊322從包裹相位 圖中移除231不連續(xù)性。因此，在空間展開的相位圖Φκ*，連續(xù)表面上的每一像素的相位 值具有與絕對相位值的共同差異。
[0083] 在框912,執(zhí)行連續(xù)區(qū)域檢測。例如，連續(xù)區(qū)域檢測模塊328分析整個包裹相位圖 〇￥中的像素相位值，以生成指示連續(xù)表面的邊界的連續(xù)區(qū)域掩模Ψ。連續(xù)區(qū)域檢測在下 文中參考圖10和11更詳細地描述。
[0084] 在框914,確定區(qū)域性期差。例如，期差投票模塊330基于所嵌入的斑點來執(zhí)行投 票過程，以便為每一連續(xù)區(qū)域確定與絕對相位的期差。期差投票過程在下文中參考圖12和 13來更詳細地描述。
[0085] 在框916,確定絕對相位圖。例如，絕對相位圖模塊332將每一區(qū)域的所確定的期 差應用于空間展開的相位圖，以生成絕對相位圖。
[0086] 在框918處，確定深度圖。例如，深度圖模塊326基于絕對相位圖來生成深度圖。
[0087] 連續(xù)區(qū)域檢測
[0088] 圖10示出了用于在包裹相位圖中執(zhí)行連續(xù)區(qū)域檢測的示例過程。在包裹相位圖 ，存在兩種不連續(xù)性。一種是條紋的周期性所導致的2 31不連續(xù)性，對于水平條紋，這 種不連續(xù)性出現(xiàn)在垂直方向上。如上所述，在生成空間展開的相位圖時移除2 31不連續(xù)性。
[0089] 包裹相位圖中的第二種不連續(xù)性是由分隔對象或不連貫的表面變化所導致的，這 種不連續(xù)性可能出現(xiàn)在任何方向上。第二種不連續(xù)性指示連續(xù)表面的邊界?；诜指魧ο?或不連貫的表面變化所導致的不連續(xù)性來對包裹相位圖執(zhí)行區(qū)域分割。在一示例實 現(xiàn)中，區(qū)域分割基于雙遍泛色填充算法，其中各個區(qū)域在第一遍期間被標記，且小于閾值的 區(qū)域在第二遍期間被處理。
[0090] 在框1002,對于包裹相位圖中的每一像素，確定該像素及其上方相鄰像素是否在 同一連續(xù)區(qū)域內(nèi)。在一示例實現(xiàn)中，特定像素及其正上方的相鄰像素在該特定像素的相位 值與該特定像素上方的三個像素（特定像素正上方的像素、特定像素左上方的像素以及特 定像素右上方的像素）中的每一個的相位值之間的差異小于預定義閾值的情況下被確定 為在同一連續(xù)區(qū)域內(nèi)。
[0091] 在框1004,對于包裹相位圖中的每一像素，確定該像素及其下方相鄰像素是否在 同一連續(xù)區(qū)域內(nèi)。在一示例實現(xiàn)中，特定像素及其正下方的相鄰像素在該特定像素的相位 值與該特定像素下方的三個像素（特定像素正下方的像素、特定像素左下方的像素以及特 定像素右下方的像素）中的每一個的相位值之間的差異小于預定義閾值的情況下被確定 為在同一連續(xù)區(qū)域內(nèi)。
[0092] 在框1006,對于包裹相位圖中的每一像素，確定該像素及其左側(cè)相鄰像素是否在 同一連續(xù)區(qū)域內(nèi)。在一示例實現(xiàn)中，特定像素及其左側(cè)的緊接相鄰像素在該特定像素的相 位值與該特定像素左側(cè)的接下來兩個像素（特定像素左側(cè)的緊接像素以及特定像素左側(cè) 的第二像素）中的每一個的相位值之間的差異小于預定義閾值的情況下被確定為在同一 連續(xù)區(qū)域內(nèi)。
[0093] 在框1008,對于包裹相位圖中的每一像素，確定該像素及其右側(cè)相鄰像素是否在 同一連續(xù)區(qū)域內(nèi)。在一示例實現(xiàn)中，特定像素及其右側(cè)的緊接相鄰像素在該特定像素的相 位值與該特定像素右側(cè)的接下來兩個像素（特定像素右側(cè)的緊接像素以及特定像素右側(cè) 的第二像素）中的每一個的相位值之間的差異小于預定義閾值的情況下被確定為在同一 連續(xù)區(qū)域內(nèi)。
[0094] 在框1010,根據(jù)所駐留的連續(xù)區(qū)域來標記每一像素。
[0095] 在框1012,處理小于閾值的任何區(qū)域內(nèi)的像素。例如，在用于區(qū)域分割的雙遍泛色 填充算法的第二遍中，小于閾值的極小區(qū)域或者作為噪聲被移除，或者例如取決于是否分 隔來被合并到相鄰區(qū)域中。
[0096] 在框1014,基于分配給每一像素的區(qū)域標記來生成連續(xù)區(qū)域掩模。
[0097]圖11示出了所執(zhí)行的用于為特定像素確定該像素及其相鄰像素是否在同一連續(xù) 區(qū)域內(nèi)的分析。例如，相鄰像素基于一組條件來被標記為在同一區(qū)域內(nèi)，以使得給定〇 ￥中 的具有相位值的特定像素（在圖11的中心的像素），根據(jù)以下條件來確定該像素與其 四個最近近鄰Φi(上方像素）、Φ2 (右側(cè)像素）、Φ3 (下方像素）和Φ3 (左側(cè)像素）連接：
[0098]如果 max{d(<i)。，Φ!)，(1(Φ。，Φ5)，(1(Φ。，Φ6)}<Tv，則Φ。連接到 Φi
[0099]如果 max{d(<i)。，Φ3)，(1(Φ。，Φ7)，(1(Φ。，Φ8)}<Τν，則Φ。連接到 Φ3
[0100] 如果 max{d(<i)。，Φ4)，(1(φ0，Φ9)} <ΤΗ，則Φ。連接