本發明(ming)屬于光學三(san)維測量(liang)，具(ju)體涉及一種(zhong)基于超表(biao)面(mian)的高光消除方法和系(xi)統(tong)。

背景技術：

1、隨著工(gong)業(ye)(ye)制造(zao)能(neng)力的(de)提(ti)升(sheng)，產品趨(qu)于(yu)多樣化(hua)(hua)，復雜化(hua)(hua)和(he)智能(neng)化(hua)(hua)，這也(ye)給產品的(de)質量(liang)(liang)和(he)檢測(ce)(ce)(ce)(ce)提(ti)出了更高(gao)的(de)要求。目前(qian)企業(ye)(ye)主要的(de)檢測(ce)(ce)(ce)(ce)方法仍以量(liang)(liang)具和(he)三坐(zuo)標(biao)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)機為主，對于(yu)復雜輪廓(kuo)，如(ru)汽輪機葉片(pian)，適用(yong)的(de)專(zhuan)用(yong)量(liang)(liang)具制造(zao)成本較高(gao)，引(yin)入了人為因素，并只能(neng)提(ti)供定性(xing)結果(guo)；三坐(zuo)標(biao)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)機雖(sui)然(ran)精(jing)度(du)較高(gao)，但由于(yu)其探針打點接觸式的(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)方式，致使測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)效率低。因此，這些(xie)方法無法滿足產品高(gao)速高(gao)精(jing)度(du)的(de)檢測(ce)(ce)(ce)(ce)需求。光學(xue)三維測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)技術(shu)由于(yu)其非接觸式的(de)檢測(ce)(ce)(ce)(ce)特(te)點，兼(jian)具高(gao)速高(gao)精(jing)度(du)的(de)檢測(ce)(ce)(ce)(ce)優勢，被(bei)越來越多的(de)學(xue)者和(he)企業(ye)(ye)研(yan)究和(he)認可(ke)，現已廣泛用(yong)于(yu)醫學(xue)，工(gong)業(ye)(ye)，農業(ye)(ye)，交通等(deng)多個領域。

2、對(dui)于(yu)(yu)復(fu)雜(za)金屬表(biao)(biao)面(mian)(mian)，如汽(qi)輪(lun)機(ji)(ji)葉片，使(shi)用光(guang)(guang)學三維測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)方(fang)法(fa)(fa)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)其表(biao)(biao)面(mian)(mian)幾何輪(lun)廓(kuo)時(shi)，有時(shi)會(hui)因高(gao)(gao)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，致(zhi)(zhi)使(shi)無法(fa)(fa)獲取到高(gao)(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)數據，影響(xiang)了(le)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)完整性(xing)(xing)，降(jiang)(jiang)低(di)了(le)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)精(jing)度(du)(du)。現有的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)光(guang)(guang)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)(chu)方(fang)法(fa)(fa)主要(yao)有偏振消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)(chu)、自(zi)適(shi)應(ying)(ying)投(tou)影、多(duo)(duo)曝(pu)光(guang)(guang)融合和(he)數據修復(fu)技術等。偏振消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)(chu)方(fang)法(fa)(fa)對(dui)反(fan)(fan)射模(mo)型進(jin)行分析，并(bing)(bing)考慮(lv)到高(gao)(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)出現主要(yao)是由鏡(jing)面(mian)(mian)反(fan)(fan)射分量(liang)(liang)(liang)引起的(de)(de)(de)(de)(de)，利用鏡(jing)面(mian)(mian)反(fan)(fan)射分量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)偏振特性(xing)(xing)，使(shi)用偏振器件，如偏振片來(lai)消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)(chu)鏡(jing)面(mian)(mian)反(fan)(fan)射分量(liang)(liang)(liang)，保留漫反(fan)(fan)射分量(liang)(liang)(liang)，進(jin)而(er)降(jiang)(jiang)低(di)或消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)(chu)高(gao)(gao)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。如附圖3所示(shi)，偏振消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)(chu)方(fang)法(fa)(fa)也會(hui)濾(lv)去(qu)非高(gao)(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)(qu)(qu)域處的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)射分量(liang)(liang)(liang)，致(zhi)(zhi)使(shi)非高(gao)(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)(qu)(qu)域處的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)成像(xiang)亮度(du)(du)變暗，條紋質量(liang)(liang)(liang)變差，同時(shi)，偏振片處于(yu)(yu)非最佳偏振角度(du)(du)時(shi)，也無法(fa)(fa)完全消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)(chu)高(gao)(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)面(mian)(mian)反(fan)(fan)射分量(liang)(liang)(liang)，降(jiang)(jiang)低(di)了(le)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)精(jing)度(du)(du)。自(zi)適(shi)應(ying)(ying)投(tou)影方(fang)法(fa)(fa)通過建(jian)立投(tou)影儀投(tou)影光(guang)(guang)強和(he)相(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)獲取光(guang)(guang)強之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)響(xiang)應(ying)(ying)關系，找到投(tou)影儀每個像(xiang)素(su)對(dui)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)最優(you)灰(hui)度(du)(du)值(zhi)并(bing)(bing)將之(zhi)投(tou)影出去(qu)，進(jin)而(er)降(jiang)(jiang)低(di)或消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)(chu)高(gao)(gao)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。在某些(xie)高(gao)(gao)光(guang)(guang)較為強烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)區(qu)(qu)(qu)(qu)域，單(dan)純調(diao)節投(tou)影亮度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)適(shi)應(ying)(ying)投(tou)影方(fang)法(fa)(fa)并(bing)(bing)不(bu)(bu)能有效降(jiang)(jiang)低(di)或消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)(chu)高(gao)(gao)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。多(duo)(duo)曝(pu)光(guang)(guang)融合方(fang)法(fa)(fa)控制相(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)采集多(duo)(duo)輪(lun)不(bu)(bu)同曝(pu)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)，逐像(xiang)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)挑選每個像(xiang)素(su)對(dui)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)最優(you)曝(pu)光(guang)(guang)下的(de)(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)灰(hui)度(du)(du)值(zhi)，進(jin)而(er)降(jiang)(jiang)低(di)或消(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)除(chu)(chu)高(gao)(gao)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。由于(yu)(yu)多(duo)(duo)曝(pu)光(guang)(guang)融合方(fang)法(fa)(fa)需要(yao)采集多(duo)(duo)輪(lun)相(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)(ji)圖像(xiang)，大大降(jiang)(jiang)低(di)了(le)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)效率。數據修復(fu)方(fang)法(fa)(fa)將高(gao)(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)(qu)(qu)域和(he)非高(gao)(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)(qu)(qu)域區(qu)(qu)(qu)(qu)分開，獲取非高(gao)(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)數據，基于(yu)(yu)數據連(lian)續性(xing)(xing)等性(xing)(xing)質對(dui)高(gao)(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)(de)(de)(de)數據進(jin)行修復(fu)和(he)補償。由于(yu)(yu)基于(yu)(yu)數據連(lian)續性(xing)(xing)這(zhe)一性(xing)(xing)質，在某些(xie)表(biao)(biao)面(mian)(mian)突(tu)變區(qu)(qu)(qu)(qu)域和(he)高(gao)(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)(qu)(qu)域較大時(shi)，數據修復(fu)方(fang)法(fa)(fa)并(bing)(bing)不(bu)(bu)適(shi)用。

3、考(kao)慮到上述問(wen)題，有(you)必要研究一(yi)種能(neng)夠改(gai)進或解決上述問(wen)題的高(gao)光消除(chu)方法。

技術實現思路

1、本(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)目的(de)(de)在(zai)于(yu)改進或解決上述不足，本(ben)發(fa)明(ming)(ming)提(ti)出了一(yi)種基(ji)于(yu)超表(biao)(biao)面的(de)(de)高光消(xiao)除方法和系(xi)統，結合可調諧(xie)超表(biao)(biao)面可以自(zi)適應(ying)的(de)(de)調控(kong)光場信息(xi)這一(yi)特性，基(ji)于(yu)偏振消(xiao)除和自(zi)適應(ying)投影技術，有效降低或消(xiao)除高光的(de)(de)影響，提(ti)升測(ce)量數據的(de)(de)完整性和測(ce)量精度。

2、為了達到(dao)上述(shu)目的，包括以(yi)下步驟：

3、第一(yi)(yi)方(fang)面，本(ben)發明提(ti)供一(yi)(yi)種基于超表面的高光消除(chu)方(fang)法，包括以下步驟：

4、向被(bei)(bei)測物(wu)投(tou)(tou)(tou)影(ying)白圖和黑圖，獲得成像(xiang)飽(bao)和區域(yu)輪廓和最大投(tou)(tou)(tou)影(ying)亮(liang)度(du)值，將最大投(tou)(tou)(tou)影(ying)亮(liang)度(du)下(xia)的低亮(liang)度(du)條紋(wen)圖投(tou)(tou)(tou)影(ying)至被(bei)(bei)測物(wu)表面成像(xiang)，建立投(tou)(tou)(tou)影(ying)端(duan)(duan)-成像(xiang)端(duan)(duan)的像(xiang)素坐標映射(she)；

5、依據(ju)投(tou)(tou)影端(duan)(duan)和成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)端(duan)(duan)的(de)像(xiang)(xiang)(xiang)素坐標映射關(guan)系(xi)，將相(xiang)機像(xiang)(xiang)(xiang)面飽和區域輪廓像(xiang)(xiang)(xiang)素反演(yan)出投(tou)(tou)影端(duan)(duan)像(xiang)(xiang)(xiang)面需(xu)調(diao)制(zhi)的(de)區域，再根據(ju)高(gao)光區域在被測物體中(zhong)的(de)位置反演(yan)出高(gao)光區域投(tou)(tou)影端(duan)(duan)和成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)端(duan)(duan)的(de)角度關(guan)系(xi)以及(ji)對應投(tou)(tou)射光線的(de)偏振態；

6、統計投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)端高光(guang)(guang)區(qu)域內沒有建立投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)-相機(ji)映射(she)關(guan)系的孔(kong)洞(dong)投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)像(xiang)(xiang)素(su)點，結(jie)合(he)孔(kong)洞(dong)投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)像(xiang)(xiang)素(su)點鄰域像(xiang)(xiang)素(su)的投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)偏(pian)振(zhen)態(tai)進行(xing)插值填補(bu)；在(zai)投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)端像(xiang)(xiang)面飽和(he)區(qu)域與非飽和(he)區(qu)域之間(jian)增設偏(pian)振(zhen)態(tai)過渡區(qu)間(jian)，并(bing)對偏(pian)振(zhen)態(tai)過渡區(qu)間(jian)內像(xiang)(xiang)素(su)的投(tou)(tou)(tou)射(she)光(guang)(guang)線偏(pian)振(zhen)態(tai)進行(xing)平滑，確定出整個光(guang)(guang)場(chang)的最優(you)投(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)偏(pian)振(zhen)態(tai)分(fen)布；

7、通過高光探測(ce)(ce)與投影(ying)(ying)端(duan)偏振(zhen)態反(fan)演結果，控制投影(ying)(ying)端(duan)可調諧超(chao)表(biao)面出(chu)射光線(xian)的偏振(zhen)態，使其隨(sui)被(bei)測(ce)(ce)曲面與測(ce)(ce)量視角的改(gai)變產(chan)生自適應(ying)變化；

8、投(tou)影(ying)(ying)光(guang)場經逐像(xiang)素偏振態調整(zheng)(zheng)后，生成(cheng)自適應投(tou)影(ying)(ying)條(tiao)紋(wen)圖，并投(tou)影(ying)(ying)至被測物表面，在成(cheng)像(xiang)端(duan)通過(guo)偏振片的(de)(de)透光(guang)方向的(de)(de)調整(zheng)(zheng)以濾除高(gao)光(guang)反射分量，進而通過(guo)濾除高(gao)光(guang)后的(de)(de)條(tiao)紋(wen)成(cheng)像(xiang)圖解算出被測物的(de)(de)三維(wei)點云數(shu)據。

9、作為本發(fa)明進(jin)一步(bu)改進(jin)，所述(shu)向被(bei)測(ce)物投(tou)影(ying)(ying)白圖(tu)和(he)(he)黑圖(tu)，獲得成像飽(bao)和(he)(he)區域輪廓(kuo)和(he)(he)最大(da)投(tou)影(ying)(ying)亮度值，將最大(da)投(tou)影(ying)(ying)亮度下的低亮度條紋圖(tu)投(tou)影(ying)(ying)至被(bei)測(ce)物表(biao)面(mian)成像，建立(li)投(tou)影(ying)(ying)端(duan)-成像端(duan)的像素坐標映射，包括：

10、向被測物表(biao)面投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)白(bai)圖(tu)和(he)(he)黑(hei)圖(tu)，依據高光灰度(du)(du)閾值找出相機(ji)成像(xiang)(xiang)中飽(bao)和(he)(he)區域輪廓所(suo)在的(de)(de)像(xiang)(xiang)素坐標；基于(yu)上述投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)的(de)(de)白(bai)圖(tu)和(he)(he)黑(hei)圖(tu)，建(jian)立投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)-成像(xiang)(xiang)的(de)(de)灰度(du)(du)映射(she)模型(xing)，并以最(zui)大不飽(bao)和(he)(he)成像(xiang)(xiang)灰度(du)(du)即(ji)高光灰度(du)(du)閾值為輸入，依據該映射(she)模型(xing)求(qiu)得投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)儀的(de)(de)最(zui)大投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)亮(liang)(liang)度(du)(du)值；最(zui)后，將(jiang)最(zui)大投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)亮(liang)(liang)度(du)(du)下(xia)的(de)(de)低(di)亮(liang)(liang)度(du)(du)條紋圖(tu)投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)至(zhi)被測物表(biao)面成像(xiang)(xiang)，依據條紋圖(tu)的(de)(de)相位信息或散斑(ban)圖(tu)的(de)(de)散斑(ban)信息，建(jian)立投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)端(duan)-成像(xiang)(xiang)端(duan)的(de)(de)像(xiang)(xiang)素坐標映射(she)。

11、作(zuo)為本(ben)發明進(jin)一步改進(jin)，所述根(gen)據高(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)域(yu)在(zai)被測物體中的位(wei)置反演出高(gao)光(guang)(guang)區(qu)(qu)域(yu)投(tou)影(ying)端和成像端的角度關系以及對應投(tou)射光(guang)(guang)線(xian)的偏振態，包括：

12、根(gen)據投(tou)影(ying)端、成像端和物體(ti)(ti)三者之間(jian)的空間(jian)位(wei)姿關系(xi)，解算(suan)出(chu)被(bei)(bei)測物體(ti)(ti)高(gao)光(guang)(guang)區域中(zhong)投(tou)射(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)線和反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)線的夾角(jiao)；再依據投(tou)射(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)源面(mian)(mian)(mian)積和發(fa)散角(jiao)、被(bei)(bei)測對象(xiang)表面(mian)(mian)(mian)輪廓、反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)率(lv)、粗糙度(du)、加工紋理以及投(tou)影(ying)與成像空間(jian)位(wei)姿的關聯關系(xi)，結合電介質表面(mian)(mian)(mian)菲涅耳反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)模(mo)型和投(tou)射(she)(she)(she)(she)與成像夾角(jiao)解算(suan)出(chu)光(guang)(guang)線經表面(mian)(mian)(mian)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)后(hou)的偏(pian)振態變(bian)化量；進而通(tong)過將經被(bei)(bei)測物體(ti)(ti)表面(mian)(mian)(mian)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)后(hou)的高(gao)光(guang)(guang)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)線與非高(gao)光(guang)(guang)區域的反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)線偏(pian)振態差異化最大，反(fan)(fan)向推算(suan)出(chu)高(gao)光(guang)(guang)區域投(tou)射(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)線的偏(pian)振態。

13、作為本發明進一步改進，所述(shu)結(jie)合孔洞投影(ying)像(xiang)素點鄰(lin)域(yu)像(xiang)素的(de)投影(ying)偏振態(tai)進行插值填補(bu)，包括：

14、對投影端(duan)(duan)高光區域內無(wu)投影-相機映射關系的孔(kong)洞(dong)投影像(xiang)素(su)(su)點進行偏(pian)振態(tai)插(cha)值(zhi)填(tian)補，即(ji)基(ji)于表面連續性，將投影端(duan)(duan)孔(kong)洞(dong)像(xiang)素(su)(su)的偏(pian)振態(tai)采用插(cha)值(zhi)法由其(qi)八鄰域內像(xiang)素(su)(su)的偏(pian)振均值(zhi)確定該(gai)像(xiang)素(su)(su)投影光線的偏(pian)振態(tai)。

15、作(zuo)為本發(fa)明進一步改進，所述(shu)在投影端像面飽和區(qu)域(yu)與(yu)非(fei)飽和區(qu)域(yu)之間(jian)增設(she)偏振(zhen)(zhen)態(tai)過渡(du)區(qu)間(jian)，并對(dui)偏振(zhen)(zhen)態(tai)過渡(du)區(qu)間(jian)內像素(su)的投射光線偏振(zhen)(zhen)態(tai)進行平(ping)滑，確(que)定出整個光場的最優投影偏振(zhen)(zhen)態(tai)分布，包括：

16、在投(tou)影(ying)(ying)(ying)飽和(he)(he)區(qu)域(yu)與非飽和(he)(he)區(qu)域(yu)之間增(zeng)設偏(pian)(pian)振(zhen)態過渡(du)區(qu)間，對(dui)投(tou)影(ying)(ying)(ying)端像面(mian)飽和(he)(he)區(qu)域(yu)進(jin)行(xing)膨脹操作以生(sheng)成(cheng)過渡(du)區(qu)，在過渡(du)區(qu)間內由非高光(guang)(guang)區(qu)域(yu)投(tou)影(ying)(ying)(ying)光(guang)(guang)線偏(pian)(pian)振(zhen)態平滑過渡(du)至高光(guang)(guang)區(qu)域(yu)的(de)偏(pian)(pian)振(zhen)態，最終(zhong)確(que)定出整個投(tou)射光(guang)(guang)場的(de)最優投(tou)影(ying)(ying)(ying)偏(pian)(pian)振(zhen)態分布(bu)。

17、作為本發(fa)明進一步改進，所述通過(guo)高光探測與投影端偏(pian)振態(tai)反(fan)演結果，控制投影端可調諧超表面出(chu)射光線的(de)偏(pian)振態(tai)，使其隨被測曲(qu)面與測量視角(jiao)的(de)改變產生自適應(ying)變化，包括：

18、投影光線(xian)(xian)(xian)的(de)偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)態(tai)由可調諧(xie)超(chao)(chao)表面(mian)(mian)器件進行調制，利用可調諧(xie)超(chao)(chao)表面(mian)(mian)靈(ling)活的(de)光場調制能(neng)力，控制可調諧(xie)超(chao)(chao)表面(mian)(mian)各超(chao)(chao)構(gou)原(yuan)子，使入射(she)光線(xian)(xian)(xian)經(jing)過可調諧(xie)超(chao)(chao)表面(mian)(mian)后各條出射(she)光線(xian)(xian)(xian)的(de)偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)態(tai)隨被測(ce)曲面(mian)(mian)、投影與(yu)成像視角的(de)改(gai)變產(chan)生(sheng)相應變化，即(ji)，通(tong)過可調諧(xie)超(chao)(chao)表面(mian)(mian)主(zhu)動調整高光區域所對應投射(she)光線(xian)(xian)(xian)的(de)偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)態(tai)為橢圓偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)光，從而經(jing)被測(ce)物體表面(mian)(mian)反射(she)后變為線(xian)(xian)(xian)偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)光，并與(yu)其他非高光分(fen)量的(de)線(xian)(xian)(xian)偏(pian)(pian)(pian)振(zhen)光差異(yi)化最大。

19、作為本(ben)發(fa)明(ming)進一步改進，在成像端通過偏振片的(de)(de)透光(guang)方向的(de)(de)調整(zheng)以(yi)濾(lv)除(chu)高(gao)(gao)光(guang)反(fan)射分量，進而通過濾(lv)除(chu)高(gao)(gao)光(guang)后的(de)(de)條紋成像圖解算出被測物的(de)(de)三(san)維點云(yun)數據，包(bao)括：

20、基于(yu)投(tou)(tou)(tou)射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)場偏(pian)振態分(fen)(fen)布生成(cheng)投(tou)(tou)(tou)影條(tiao)紋，并在(zai)成(cheng)像(xiang)端通(tong)過偏(pian)振片(pian)的(de)(de)透光(guang)(guang)(guang)(guang)方調整(zheng)對高光(guang)(guang)(guang)(guang)反射(she)分(fen)(fen)量進(jin)行濾除(chu)；通(tong)過面(mian)陣可編程光(guang)(guang)(guang)(guang)源生成(cheng)投(tou)(tou)(tou)影條(tiao)紋，經過可調諧超(chao)表面(mian)器件后(hou)形成(cheng)預設投(tou)(tou)(tou)影光(guang)(guang)(guang)(guang)場偏(pian)振態分(fen)(fen)布的(de)(de)變偏(pian)振態投(tou)(tou)(tou)影條(tiao)紋；投(tou)(tou)(tou)射(she)至被測物表面(mian)，并在(zai)成(cheng)像(xiang)端通(tong)過偏(pian)振片(pian)的(de)(de)透光(guang)(guang)(guang)(guang)方向的(de)(de)調整(zheng)進(jin)行高光(guang)(guang)(guang)(guang)反射(she)分(fen)(fen)量的(de)(de)濾除(chu)；進(jin)而，通(tong)過濾除(chu)高光(guang)(guang)(guang)(guang)后(hou)的(de)(de)條(tiao)紋成(cheng)像(xiang)圖解算出被測物的(de)(de)三維(wei)點云數據。

21、第二方(fang)面，本發明提(ti)供一種(zhong)基于超表面的高(gao)光消除系統，包括：

22、建立模塊，用于(yu)向(xiang)被(bei)測物投影白圖(tu)和(he)黑圖(tu)，獲得成(cheng)像飽和(he)區(qu)域(yu)輪廓和(he)最大投影亮度值(zhi)，將(jiang)最大投影亮度下(xia)的(de)低亮度條紋圖(tu)投影至被(bei)測物表面(mian)成(cheng)像，建立投影端(duan)-成(cheng)像端(duan)的(de)像素坐(zuo)標映射；

23、反(fan)演(yan)模塊，用于(yu)依據(ju)投(tou)影(ying)端(duan)和(he)成(cheng)像端(duan)的(de)像素坐標映射關系，將相機像面飽和(he)區(qu)(qu)域(yu)(yu)輪廓(kuo)像素反(fan)演(yan)出投(tou)影(ying)端(duan)像面需調制的(de)區(qu)(qu)域(yu)(yu)，再根據(ju)高(gao)光區(qu)(qu)域(yu)(yu)在(zai)被(bei)測物(wu)體中的(de)位置反(fan)演(yan)出高(gao)光區(qu)(qu)域(yu)(yu)投(tou)影(ying)端(duan)和(he)成(cheng)像端(duan)的(de)角度關系以及對(dui)應投(tou)射光線的(de)偏振(zhen)態；

24、確定模塊，用于統計投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)端高光(guang)區(qu)(qu)域內(nei)沒有建立投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)-相機映射關系的(de)(de)(de)孔(kong)洞(dong)(dong)投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)像(xiang)(xiang)素點(dian)，結合孔(kong)洞(dong)(dong)投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)像(xiang)(xiang)素點(dian)鄰域像(xiang)(xiang)素的(de)(de)(de)投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)偏振態(tai)(tai)進(jin)行(xing)插值填補；在投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)端像(xiang)(xiang)面飽和區(qu)(qu)域與非(fei)飽和區(qu)(qu)域之(zhi)間(jian)增設偏振態(tai)(tai)過(guo)渡區(qu)(qu)間(jian)，并對偏振態(tai)(tai)過(guo)渡區(qu)(qu)間(jian)內(nei)像(xiang)(xiang)素的(de)(de)(de)投(tou)(tou)(tou)(tou)射光(guang)線偏振態(tai)(tai)進(jin)行(xing)平滑，確定出整(zheng)個光(guang)場的(de)(de)(de)最優(you)投(tou)(tou)(tou)(tou)影(ying)(ying)偏振態(tai)(tai)分布(bu)；

25、控制模塊(kuai)，用于通(tong)過高光探測(ce)與(yu)投影端偏振態反(fan)演結果，控制投影端可調諧(xie)超(chao)表面出射光線的(de)偏振態，使其隨(sui)被測(ce)曲面與(yu)測(ce)量視角(jiao)的(de)改變產(chan)生自適應變化；

26、解算模塊，用(yong)于投(tou)影(ying)光(guang)場經逐像素偏(pian)振(zhen)態調整后(hou)(hou)，生成自適應投(tou)影(ying)條(tiao)紋(wen)圖(tu)，并(bing)投(tou)影(ying)至被測(ce)物表面，在成像端通過偏(pian)振(zhen)片的(de)透光(guang)方向(xiang)的(de)調整以濾除(chu)高(gao)光(guang)反射分量，進而通過濾除(chu)高(gao)光(guang)后(hou)(hou)的(de)條(tiao)紋(wen)成像圖(tu)解算出被測(ce)物的(de)三維點云數據。

27、第三方面(mian)，本發明提供一種基(ji)于超表面(mian)的高光(guang)消除裝(zhuang)置，包括：面(mian)陣可編程光(guang)源、可調諧超表面(mian)器(qi)件、相機、偏振片和數據處理終端；

28、可(ke)調諧超表(biao)面器件布置于(yu)(yu)面陣可(ke)編程光(guang)(guang)源前，用(yong)于(yu)(yu)投影光(guang)(guang)場偏(pian)振信息的(de)逐像素調制(zhi)；偏(pian)振片布置于(yu)(yu)相機(ji)前，用(yong)于(yu)(yu)濾除經(jing)被測物(wu)體表(biao)面反射的(de)高光(guang)(guang)分量；數(shu)(shu)據(ju)(ju)處理(li)終(zhong)端用(yong)于(yu)(yu)各器件控制(zhi)、投射光(guang)(guang)場偏(pian)振態解算(suan)以及測量數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)處理(li)與分析，所(suo)述數(shu)(shu)據(ju)(ju)處理(li)終(zhong)端執行所(suo)述的(de)基于(yu)(yu)超表(biao)面的(de)高光(guang)(guang)消除方法。

29、與現有高(gao)(gao)(gao)(gao)光(guang)(guang)(guang)(guang)消(xiao)(xiao)除(chu)方法相(xiang)(xiang)比，本發明(ming)通過可調諧(xie)超表面(mian)自適(shi)應的(de)(de)(de)調控投影端的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)場(chang)信息，使得(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)光(guang)(guang)(guang)(guang)區域(yu)和非高(gao)(gao)(gao)(gao)光(guang)(guang)(guang)(guang)區域(yu)處(chu)投影光(guang)(guang)(guang)(guang)經(jing)被(bei)測物表面(mian)反(fan)射(she)后(hou)的(de)(de)(de)鏡(jing)面(mian)反(fan)射(she)分(fen)量(liang)的(de)(de)(de)偏(pian)振方向垂直，差異最大，進而使相(xiang)(xiang)機端前的(de)(de)(de)偏(pian)振片(pian)消(xiao)(xiao)除(chu)高(gao)(gao)(gao)(gao)光(guang)(guang)(guang)(guang)區域(yu)處(chu)的(de)(de)(de)鏡(jing)面(mian)反(fan)射(she)分(fen)量(liang)，保留非高(gao)(gao)(gao)(gao)光(guang)(guang)(guang)(guang)區域(yu)處(chu)的(de)(de)(de)反(fan)射(she)分(fen)量(liang)，以(yi)此來(lai)消(xiao)(xiao)除(chu)高(gao)(gao)(gao)(gao)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)，同時避(bi)免對非高(gao)(gao)(gao)(gao)光(guang)(guang)(guang)(guang)區域(yu)亮度降(jiang)低(di)，條紋對比度降(jiang)低(di)的(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)，提高(gao)(gao)(gao)(gao)測量(liang)精度。