本说明书涉及光学，特别涉及一种基于主动相位差映射的相移误差自校正方法和系统。
背景技术：
1、光学三维传感技术为精密测量和模型构建等提供了高效而准确的手段，广泛应用于工业制造，现代医学，文物保护，虚拟现实等领域，深刻地影响了人们感知世界和与世界交互的方式。条纹投影轮廓术是一种典型的光学三维测量技术，主要通过投影相移条纹来获取物体表面的三维信息，因此精确的相移对高精度的测量结果具有重要意义。
2、采用非数字投影的机械相移系统和干涉测量系统均面临一个重要问题—相移误差。相移误差主要是由于初始误差、元件的磨损或精度问题引起的，会在测量结果中引入周期性的相位误差，影响最终的测量精度。并且相移误差并不是固定不变的，可能会随着磨损程度等因素的变化而改变，因此，相移误差的自校正是非数字条纹投影系统中备受关注的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于主动相位差映射的相移误差自校正方法和系统实现了高精度的相移误差自校正，为光学技术领域中的相移误差问题准备了更普适的解决方案。
2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于主动相位差映射的相移误差自校正方法，包括：
3、s1：基于相移条纹，利用迭代算法，得到迭代后的背景光强和调制度；
4、s2：基于所述迭代后的背景光强和调制度，通过调整，确定调整后的相移条纹强度；
5、s3：基于所述调整后的相移条纹强度，利用主动相位差映射算法，得到第一映射曲线；
6、s4：基于所述第一映射曲线，通过模拟得到第二映射曲线；
7、s5：利用所述第一映射曲线和第二映射曲线，通过计算，得到对应的相移量；
8、s6：判断所述相移量是否满足迭代条件，若不是，则返回s1；若是，则将所述相移量作为相移量结果，确定校正后的相位分布。
9、本发明的有益效果为：处理器可以利用迭代算法和主动相位差映射算法实现相移误差自校正，并得到校正后的相位分布。通过这种方式，可以消除物体高度分布以及不完整周期相位分布对校正精度的影响，在采用低密度条纹的测量条件下也能实现高精度的相移误差自校正；本方法可以适用于多种条纹类型，为光学技术领域中的相移误差问题提供了更普适的解决方案。
10、进一步地：所述迭代后的背景光强和调制度表达式具体为：
11、
12、其中，[·]-1表示矩阵求逆，ak表示第k次迭代后的背景光强，表示第k次迭代后调制度的余弦值，表示第k次迭代后调制度的正弦值，表示第k-1次迭代的第一相移量的余弦值，表示第k-1次迭代的第一相移量的正弦值，表示第k-1次迭代的第二相移量的余弦值，表示第k-1次迭代的第二相移量的正弦值，表示相机实际拍摄的第1帧相移条纹强度，表示相机实际拍摄的第2帧相移条纹强度，表示相机实际拍摄的第3帧相移条纹强度。
13、进一步地：所述调整后的相移条纹强度表达式具体为：
14、
15、其中，表示根据和调整后的第n+1帧条纹，表示相机实际拍摄的第n+1帧条纹，表示背景光强的均值，表示调制度的均值，表示相位信息，δn表示第n+1帧条纹的相移量。
16、进一步地：所述s3包括：
17、s310：基于所述调整后的相移条纹强度，利用公式确定原始相位分布和主动相移后的相位分布；
18、s320：通过计算所述主动相移后的相位分布和所述原始相位分布的差值，确定主动相位差；
19、s330：基于所述主动相移后的相位分布和所述主动相位差，利用主动相位差映射算法，得到第一映射曲线。
20、在本说明书的一些实施例中，处理器基于调整后的相移条纹强度，利用主动相位差映射算法，得到第一映射曲线。通过这种方式，可以得到更加准确的第一映射曲线，提高校正的精确度，不受物体高度分布影响和条纹本身相位分布和周期是否完整影响，适用于更广泛的测量条件。
21、进一步地：所述主动相位差映射算法表达式具体为：
22、
23、
24、
25、
26、其中，g1表示第一映射曲线，表示与的映射关系，表示原始相位分布，表示主动相移后的相位分布，表示主动相位差，ε表示主动相移量，表示调整后的第1帧条纹强度，表示调整后的第2帧条纹强度，表示调整后的第3帧条纹强度，p11、p12、p13、p14、p15、p21、p22、p23、p24和p25均表示对应的主动相位差系数；其中，主动相位差系数可以通过查主动相位差系数表确定。
27、进一步地：所述s4包括：
28、s410：构建初始第二映射曲线；
29、s420：基于所述初始第二映射曲线进行搜索，将与第一映射曲线相似度最高的曲线作为对应的第二映射曲线。
30、进一步地：所述相移量表达式具体为：
31、
32、
33、其中，(δ1,δ2)m表示第m次搜索得到的相移量，δ1表示第一相移量，δ2表示第二相移量，fobj表示搜索目标函数。
34、本说明书一个或多个实施例提供一种基于主动相位差映射的相移误差自校正系统，包括获取模块、确定模块、第一映射模块、第二映射模块、分析模块和判断模块：
35、所述获取模块，用于基于相移条纹，利用迭代算法，得到迭代后的背景光强和调制度；
36、所述确定模块，用于基于所述迭代后的背景光强和调制度，通过调整，确定调整后的相移条纹强度；
37、所述第一映射模块，用于基于所述调整后的相移条纹强度，利用主动相位差映射算法，得到第一映射曲线；
38、所述第二映射模块，用于基于所述第一映射曲线，通过模拟得到第二映射曲线；
39、所述分析模块，用于利用所述第一映射曲线和第二映射曲线，通过计算，得到对应的相移量；
40、所述判断模块，用于判断所述相移量是否满足迭代条件，若不是，则返回获取模块；若是，则将所述相移量作为相移量结果，确定校正后的相位分布。
1.一种基于主动相位差映射的相移误差自校正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于主动相位差映射的相移误差自校正方法，其特征在于，所述迭代后的背景光强和调制度表达式具体为：
3.根据权利要求1所述的基于主动相位差映射的相移误差自校正方法，其特征在于，所述调整后的相移条纹强度表达式具体为：
4.根据权利要求1所述的基于主动相位差映射的相移误差自校正方法，其特征在于，所述s3包括：
5.根据权利要求4所述的基于主动相位差映射的相移误差自校正方法，其特征在于，所述第一映射曲线表达式具体为：
6.根据权利要求1所述的基于主动相位差映射的相移误差自校正方法，其特征在于，所述s4包括：
7.根据权利要求1所述的基于主动相位差映射的相移误差自校正方法，其特征在于，所述相移量表达式具体为：
8.一种用于执行权利要求1～7任一项所述基于主动相位差映射的相移误差自校正方法的基于主动相位差映射的相移误差自校正系统，其特征在于，包括获取模块、确定模块、第一映射模块、第二映射模块、分析模块和判断模块：
