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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种基于几何约束与光度信息的绝对相位展开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：CN115979175B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09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：202211285720.8，技术领域涉及：G01B11/25；该发明授权一种基于几何约束与光度信息的绝对相位展开方法是由俞健;达飞鹏设计研发完成，并于2022-10-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于几何约束与光度信息的绝对相位展开方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于几何约束与光度信息的绝对相位展开方法，该方法可以在不需要额外的图像采集或其他相机的条件下，测量具有较大深度范围的物体。该方法在被测物体的背后设置虚拟的参考平面，并以该参考平面的绝对相位为参考获得物体初始的绝对相位；检测初始绝对相位中相位的不连续处，将其作为边界连接起来，从而将物体分割成各个独立的区域；将投影仪作为一个点光源，根据朗伯的余弦定律，依次为每个区域生成其在空间中不同相域2π区间的模拟图像；通过比较这些模拟图像与调制图像的相似度来确定该区域所对应的相域2π区间，最终获得物体的整个绝对相位图。

本发明授权一种基于几何约束与光度信息的绝对相位展开方法在权利要求书中公布了：1.一种基于几何约束与光度信息的绝对相位展开方法，其特征在于，该方法在无需额外投射图案或者其他硬件的条件，仅利用结构光系统中的几何约束和光度信息实现绝对相位的直接展开，包括以下步骤： 步骤1：根据N步相移法，将一组相移正弦条纹由投影仪投射到被测物体上，同时由相机捕获采集变形的条纹图案，并由以下公式求得物体的包裹相位φ和调制度B： 其中，uc,vc表示对应的相机像素，n表示相移条纹的序号，I表示条纹图案； 步骤2：以相机坐标系为世界坐标系，假设在待测物的背后设置一个虚拟的参考平面z＝z0，并依据标定获得的相机和投影仪的投影矩阵Pc,Pp参考平面的绝对相位Φz；对于相机的每一个像素，Φzuc,vc＝2π·upM，其中up为相机像素uc,vc的投影仪DMD对应点的横坐标，M是相移条纹中一个周期的正弦信号所占的DMD像素数；而由投影方程联立求得： 其中，x,y,z0为参考平面的空间点坐标，其在相机和投影仪内的投影像素坐标分别为像素uc,vc和up,vp，sc,sp为尺度因子； 步骤3：以参考平面的绝对相位Φz为参照，将物体的包裹相位与其对比，逐像素的求解出初始的条纹阶次kuc,vc： 并由每个像素的阶次获得物体初始的绝对相位： Φ0uc,vc＝φuc,vc+2π·kuc,vc5 步骤4：对物体初始的绝对相位进行边缘检测，检测处相位中的不连续处和有较大跳变的边界，并将这些边界进行连接最终将物体分割为多个独立的区域；每个区域内的相位是连续变化的，不存在相位的跳变或阶跃，每个区域的深度范围对应存在于空间相域上的2π区间内； 步骤5：将物体初始的绝对相位依次递减2π的整数倍，生成多个候选相位值；基于每个候选相位值为每个独立的区域重建出处于空间相域上不同2π区间内的候选点云；这些空间相域的2π区间由参考平面开始朝向相机依次分布；将紧邻参考平面的区间定义为区间0，并按顺序依次编号各个2π区间； 步骤6：将投影仪视为一种点光源，光源点的位置即为标定获得的投影仪的光心位置；由于基于光栅投影的结构光系统主要用于测量表面漫反射的朗伯体，因此假设分割的各个区域内拥有相同的反射率，并依据Lambert余弦定理在点光源模型下为各个独立区域生成模拟图像Isn： 其中，sn为对应2π区间的序号；n为物体点云中点x,y,z的法向量，由生成的候选点云计算得到；s表示光在该点的入射方向，由点云和光源点坐标求得；D表示的是点到光源点的距离； 步骤7：对于每个区域，依次将其在不同相域区间内的模拟图像Isnuc,vc与该区域的调制度图像进行相似度对比；相似度度量采用归一化的互相关系数ξ表示： 其中，Ω表示该区域的像素集合，与分别为该区域调制度图像和模拟图像的平均灰度值；与调制度图像相似度最高的模拟图像即对应该区域在空间所处的正确的2π区间，该区间对应的绝对相位值即为该区域准确的绝对相位；最终将各个区域的绝对相位综合得到物体完整的绝对相位。

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