技術(shù)特征：

1.一種成像光線空間追蹤舌面彩色三維成像系統(tǒng)，其特征是，由彩色CCD攝像機、兩個一字線激光器、高速精密電動升降臺、白色LED環(huán)形光源、計算機及圖像采集卡組成。其中，一字線激光器Ⅰ與彩色CCD攝像機組成的線結(jié)構(gòu)光傳感器Ⅰ完成舌頭上表面的掃描測量；一字線激光器Ⅱ與CCD攝像機組成的線結(jié)構(gòu)光傳感器Ⅱ完成舌頭下表面的掃描測量；在掃描測量的初始位置，由CCD攝像機攝取舌頭上表面的彩色圖像；一字線激光器Ⅰ投射到舌頭上表面產(chǎn)生光條，CCD攝像機拍攝光條圖像，并由采集卡傳輸?shù)接嬎銠C中，利用灰度重心法對光條圖像進行光條中心提取獲得光條的像素坐標(biāo)，結(jié)合高速精密電動升降臺勻速運動提供的位移信息，即可計算光條的三維信息，并從彩色圖像中提取各點的顏色信息，即可完成舌頭上表面的彩色三維數(shù)據(jù)(x,y,z)-(R,G,B)的獲取，(x,y,z)代表三維坐標(biāo)，(R,G,B)代表紅、綠、藍三顏色通道；同理可以獲取舌頭下表面的彩色三維信息。

2.一種成像光線空間追蹤舌面彩色三維成像方法，其特征是，步驟是，利用一字線激光器Ⅰ與CCD攝像機組成的線結(jié)構(gòu)光傳感器Ⅰ完成舌頭上表面的掃描測量；利用一字線激光器Ⅱ與CCD攝像機組成的線結(jié)構(gòu)光傳感器Ⅱ完成舌頭下表面的掃描測量；在掃描測量的初始位置，由CCD攝像機攝取舌頭上表面的彩色圖像；一字線激光器Ⅰ投射到舌頭上表面產(chǎn)生光條，由CCD攝像機拍攝光條圖像，并利用灰度重心法對光條圖像進行光條中心提取獲得光條的像素坐標(biāo)，結(jié)合高速精密電動升降臺勻速運動提供的位移信息，即可計算光條的三維信息，并從彩色圖像中提取各點的顏色信息，即可完成舌頭上表面的彩色三維數(shù)據(jù)(x,y,z)-(R,G,B)的獲取，(x,y,z)代表三維坐標(biāo)，(R,G,B)代表紅、綠、藍三顏色通道，同理可以獲取舌頭下表面的彩色三維信息。

3.如權(quán)利要求2所述的成像光線空間追蹤舌面彩色三維成像方法，其特征是，光條的三維信息由如下三維測量模型表達式計算得到的：

$L\left[\begin{array}{c}{x}_w\\ y_w\\ z_w\\ 1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& \±{\mathrm{\Δy}}_k\\ 0& 0& 1& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{x}_w\\ y_w\\ z_w\\ 1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_w\\ y_w\±{\mathrm{\Δy}}_k\\ z_w\\ 1\end{array}\right]$

其中，L為根據(jù)當(dāng)前升降臺的位置對測量值進行相應(yīng)的升降變換值，x_w,y_w,z_w為空間測量點坐標(biāo)，Δy_k為當(dāng)前升降臺位置與初始升降臺位置的位移偏差；空間中任意一點與其對應(yīng)成像點之間一一映射的關(guān)系：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{x_w-x_l}{x_m-x_l}=\frac{y_w-y_l}{y_m-y_l}=\frac{z_w-l}{m-l}\\ x_l=\underset{i=0}{\overset{n}{\Σ}}\underset{j=0}{\overset{n-i}{\Σ}}{C}_{ij}^l{u}^i{v}^j\\ x_m=\underset{i=0}{\overset{n}{\Σ}}\underset{j=0}{\overset{n-i}{\Σ}}{C}_{ij}^m{u}^i{v}^j\\ y_l=\underset{i=0}{\overset{n}{\Σ}}\underset{j=0}{\overset{n-i}{\Σ}}{D}_{ij}^l{u}^i{v}^j\\ y_m=\underset{i=0}{\overset{n}{\Σ}}\underset{j=0}{\overset{n-i}{\Σ}}{D}_{ij}^m{u}^i{v}^j\end{array}\right.---\left(7\right)$

式中，(u，v)代表空間點對應(yīng)的像素坐標(biāo)，l和m分別代表與攝像機像平面相互映射的兩個空間平面的z坐標(biāo)，和為成像光線追蹤模型參數(shù)，由系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定獲得；則系統(tǒng)的顏色渲染模型為：

KPe₂+(1-K)Pe₁＝0 (8)

式中：

$K=\frac{z_w-l}{m-l},$

$P={\left[\begin{array}{cccccccccc}1& u& v& uv& u^2& v^2& ...& u^n& v^n& -x_w\\ 1& u& v& uv& u^2& v^2& ...& u^n& v^n& -y_w\end{array}\right]}_{2\×M},$

$e_1={\left[\begin{array}{cccccccccc}{C}_0^l& C_1^l& C_2^l& C_3^l& C_4^l& C_5^l& ...& C_{M-2}^l& C_{M-1}^l& 1\\ D_0^l& D_1^l& D_2^l& D_3^l& D_4^l& D_5^l& ...& D_{M-2}^l& C_{M-1}^l& 1\end{array}\right]}^T,$

$e_2={\left[\begin{array}{cccccccccc}{C}_0^m& C_1^m& C_2^m& C_3^m& C_4^m& C_5^m& ...& C_{M-2}^m& C_{M-1}^m& 1\\ D_0^m& D_1^m& D_2^m& D_3^m& D_4^m& D_5^m& ...& D_{M-2}^m& D_{M-1}^m& 1\end{array}\right]}^T,$

$M=\underset{i=0}{\overset{n}{\Σ}}(1+i)(n+1-i)$

則對于空間中任意一點P_w(x_w,y_w,z_w)，利用廣義逆法對顏色渲染模型進行優(yōu)化求解，即求得對應(yīng)的像素坐標(biāo)(u,v)，并根據(jù)該像素坐標(biāo)在已保存的舌頭上表面或下表面的彩色圖像中提取該點對應(yīng)的(R,G,B)值，那么將其與空間坐標(biāo)貼合在一起，即獲得對應(yīng)的三維彩色信息(x_w,y_w,z_w)-(R,G,B)。