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龙图腾网获悉哈尔滨理工大学申请的专利基于斜条纹图案的表面漫反射率和三维形貌一体成像方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115524311B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211168313.9，技术领域涉及：G01N21/47；该发明授权基于斜条纹图案的表面漫反射率和三维形貌一体成像方法是由于双;邹旭彤;赵烟桥;吴爽;杨文龙;吴海滨;孙晓明;于晓洋设计研发完成，并于2022-09-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于斜条纹图案的表面漫反射率和三维形貌一体成像方法在说明书摘要公布了：本发明基于斜条纹图案的表面漫反射率和三维形貌一体成像方法属于结构光三维成像技术领域；该方法通过生成不同频率的余弦斜条纹图案，在漫反射板和样品上分别形成固定光波下余弦斜条纹图像，再进行傅里叶变换得到图像频谱，并进行滤波和傅里叶逆变换，得到直流分量和一阶频谱分量的空域表达形式，进而得到图像像素点所对应样品表面漫反射率和包裹相位，对包裹相位进行展开得到绝对相位并计算图像像素点所对应的样品表面三维坐标，最后实现样品表面的漫反射率和三维形貌一体成像；本发明同采用正条纹图案的传统傅里叶变换三维成像方法相比，提高了样品表面三维坐标的测量准确度，并实现了样品表面漫反射测量，进而实现漫反射率和三维形貌一体成像。

本发明授权基于斜条纹图案的表面漫反射率和三维形貌一体成像方法在权利要求书中公布了：1.基于斜条纹图案的表面漫反射率和三维形貌一体成像方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤a、计算机生成3幅不同频率的二维余弦斜条纹图案： 其中，x,y为图案像素点坐标；I1x,y为第1幅二维余弦斜条纹图案像素强度，I2x,y为第2幅二维余弦斜条纹图案像素强度，I3x,y为第3幅二维余弦斜条纹图案像素强度；IDC为二维余弦条纹图案的平均强度；IAC为二维余弦条纹图案的调制强度；和分别为二维余弦斜条纹图案I1x,y沿x轴和y轴的频率，和分别为二维余弦斜条纹图案I2x,y沿x轴和y轴的频率，和分别为二维余弦斜条纹图案I3x,y沿x轴和y轴的频率； 步骤b、计算机控制水平放置的投影仪将步骤a中的第1幅余弦斜条纹图案I1x,y垂直投射到可见光波段漫反射为98％的标准漫反射板上，CCD相机光轴与投影仪光轴相交形成夹角α，标准漫反射板上形成的余弦斜条纹图像经滤光片滤光后成像到CCD相机上以形成固定光波下的余弦斜条纹图像 其中，x0,y0为图像像素点坐标；MTFsystem为成像系统的调制传递函数；Rref为标准漫反射版的漫反射率，Rref＝0.98；和分别为余弦斜条纹图像沿相机像面坐标系x0轴和y0轴的空间载波频率； 步骤c、计算机控制水平放置的投影仪按时序依次将步骤a中的3幅二维余弦斜条纹图案I1x,y、I2x,y、I3x,y垂直投射到被测样品表面上，被测样品表面与标准漫反射板的空间深度位置相同，被测样品表面上形成的余弦斜条纹图像经滤光片滤光后成像到CCD相机上以形成固定光波下的3幅余弦斜条纹图像 其中，x0,y0为图像像素点坐标；MTFsystem为成像系统的调制传递函数；Rx0,y0为图像像素点x0,y0所对应的被测样品表面的漫反射率；和分别为余弦斜条纹图像沿相机像面坐标系x0轴和y0轴的空间载波频率； 和分别为余弦斜条纹图像沿相机像面坐标系x0轴和y0轴的空间载波频率； 和分别为余弦斜条纹图像沿相机像面坐标系x0轴和y0轴的空间载波频率； 步骤d、对步骤b中的余弦斜条纹图像和步骤c中的余弦斜条纹图像 和进行二维傅里叶变换得到图像频谱： 其中，为二维傅里叶变换运算；为余弦斜条纹图像傅里叶变换后的频谱，为余弦斜条纹图像傅里叶变换后的频谱，为余弦斜条纹图像傅里叶变换后的频谱，为余弦斜条纹图像傅里叶变换后的频谱；和分别为余弦斜条纹图像沿x0轴和y0轴的空间频率；为的一阶频谱分量，且 为的一阶频谱分量，且 为的一阶频谱分量，且 为的一阶频谱分量，且 为的复共轭，为的复共轭，为的复共轭，为的复共轭； 步骤e、采用二维频域低通滤波器分隔提取出步骤d中和的零阶频谱分量和然后对和进行二维傅里叶逆变换得到余弦斜条纹图像和的直流分量MTFsystem·Rref·IDC和MTFsystem·Rx0,y0·IDC；再采用二维频域带通滤波器分隔提取出步骤d中和的一阶频谱分量和然后对 和进行二维傅里叶逆变换得到相应的空域表达形式和 步骤f、根据步骤e获得的余弦斜条纹图像的直流分量MTFsystem·Rref·IDC和余弦斜条纹图像的直流分量MTFsystem·Rx0,y0·IDC计算得到图像像素点x0,y0所对应的样品表面漫反射率Rx0,y0； 步骤g、根据步骤e中所获得的和得到余弦斜条纹图像和的包裹相位和 其中，atan{}为反正切函数；Im[]为取虚部函数；Re[]为取实部函数； 步骤h、根据步骤g中所获得的包裹相位和并采用基于数论的三频时间相位展开方法将包裹相位展开为绝对相位φx0,y0，然后根据三角测量原理使用绝对相位φwrappedx0,y0计算得到图像像素点x0,y0所对应的样品表面三维坐标Xx0,y0、Yx0,y0和Zx0,y0； 步骤i、根据步骤f得到的样品表面漫反射率Rx0,y0和步骤h得到的样品表面三维坐标Xx0,y0、Yx0,y0和Zx0,y0实现样品表面的漫反射率和三维形貌一体成像。

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