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龙图腾网获悉合肥工业大学;无锡维度机器视觉产业技术研究院有限公司申请的专利一种基于2+1相移算法的高质量二值条纹的生成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：CN119741428B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21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：202411877357.8，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权一种基于2+1相移算法的高质量二值条纹的生成方法是由卢荣胜;王玉婷;张育中;施文松设计研发完成，并于2024-12-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于2+1相移算法的高质量二值条纹的生成方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于2+1相移算法的高质量二值条纹的生成方法，包括：1.制作一张二值条纹图案，并截取部分作为补丁；2.对补丁进行强度优化预处理；3.对预优化后的补丁进行综合优化处理，以减少2+1相移算法引入的直流分量误差；4.改变补丁的尺寸，重复步骤2和步骤3；5.选择性能最优的补丁，并将其拼成完整的条纹图案组。在二值离焦技术下，本发明通过减少2+1相移算法引入的直流分量误差，可以在不同的离焦程度下得到更好的相位质量，提高系统的测量性能。

本发明授权一种基于2+1相移算法的高质量二值条纹的生成方法在权利要求书中公布了：1.一种基于2+1相移算法的高质量二值条纹的生成方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、利用拜尔抖动方法对标准正弦条纹图案进行拜尔抖动，得到初始二值正弦条纹图案；依据正弦条纹图案的周期性，截取初始二值正弦条纹图案中的部分图案作为补丁A，且所述补丁A的列周期为正弦条纹图案的周期数，行周期为2； 步骤2、对所述补丁A进行预强度优化，得到补丁B； 步骤3、对补丁B进行综合优化，得到补丁C； 步骤3.1、依次对补丁B中的每个像素点进行突变，并按周期性将每次突变后的补丁B平铺后，获得一次突变后的具有的相位差的第二张二值更新图案和第三张二值更新图案； 步骤3.2、对当前像素点突变后的第二张二值更新图案和第三张二值更新图案分别进行高斯滤波，得到高斯滤波后的第二张二值更新图案和高斯滤波后的第三张二值更新图案；将由计算机生成白光图案记为，从而利用式2得到当前像素点突变后的一组完整图案： 2 式2中：表示在处的灰度值；表示中处于位置的灰度值；表示中处于位置的灰度值；表示中处于位置的灰度值； 步骤3.3、按式3计算全局强度均方根误差： 3 式3中：N和M分别表示的长和宽；是与对应的标准正弦条纹图案； 步骤3.4、计算用于评价及其标准正弦条纹图案之间的局部结构相似性的局部强度优化指标； 步骤3.4包括如下步骤： 步骤3.4.1、利用式4计算与之间的亮度函数： 4 式4中，表示的平均强度，并由式5得到，表示的平均强度；表示第一参数； 5 式5中，表示的第个像素点的灰度值；表示的像素点总数； 步骤3.4.2、利用式6计算与之间的对比度函数： 6 式6中，表示第二参数，表示的强度标准差，并由式7得到；表示表示的强度标准差； 7 步骤3.4.3、利用式8计算与之间的结构函数： 8 式8中：表示第三参数，表示与的强度协方差，并由式9得到： 9 式9中：表示的第个像素点的灰度值； 步骤3.4.4、利用式10计算及其标准正弦条纹图案之间局部强度优化指标： 10 式10中：表示的加权值；表示的加权值；表示的加权值； 步骤3.5、利用式11计算的相位，从而利用式11获得的相位均方根误差： 11 式11中，表示的相位； 12 式12中：为标准正弦条纹图案的相位值； 步骤3.6、按式13计算的直流分量，从而利用式13获得的直流分量均方根误差： 13 式13中：表示的互补图案；表示的直流分量； 14 步骤3.7、按式15构建综合优化的目标函数： 15 式15中，、、、和均为5个权重因子，且各权重因子的取值范围为[0,1]； 步骤3.8、计算当前像素点突变后的一组完整图案的目标函数，并与上一像素点突变后的一组完整图案的目标函数进行比较，若目标函数减小，则保留突变后的当前像素点；否则，保留突变前的当前像素点；从而完成一轮突变； 步骤3.9、按照步骤3.1-步骤3.8过程执行若干轮突变，直到目标函数不再发生变化为止，从而将最终突变后的补丁B作为补丁C； 步骤4、将补丁A的行周期增加一个像素，从而改变补丁A的尺寸，并判断补丁A的行周期数是否超过最大值Max，若超过，则表示得到Max个不同尺寸的补丁C；否则，返回步骤2顺序执行； 步骤5、计算Max个补丁C分别拼成的二值条纹图案在不同离焦程度下的相位值，并选择均方根误差最小的补丁作为最优补丁，从而将所述最优补丁平铺成完整的条纹图案，即为高质量二值条纹图案。

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