技術(shù)特征：

1.一種分時(shí)復(fù)用快速三維掃描方法，具體如下：

令T表示觸發(fā)信號(hào)的周期，T_e表示投影儀和CCD的曝光時(shí)間，T_ri(i＝1，2，…n)表示第i個(gè)測(cè)頭的投影儀和CCD相對(duì)于觸發(fā)信號(hào)上升沿的延時(shí)時(shí)間，其中

T_r1＝0us，即測(cè)頭1不延時(shí)，T_r2≥T_e，T_r3≥T_r2+T_e，以此類(lèi)推，直到測(cè)頭n，其中n為該掃描速度下所允許的最大測(cè)頭數(shù)；取T_r2＝T_e，T_r3＝2×T_e，…T_rn＝(n-1)×T_e，這樣能最充分地利用方波周期內(nèi)的閑置時(shí)間，從而使得n值達(dá)到最大，因此n的確定條件為：

T_rn+T_e≤T (1)

式中T_rn表示第n個(gè)測(cè)頭的投影儀和CCD相對(duì)于觸發(fā)信號(hào)上升沿的延時(shí)時(shí)間。

2.基于如權(quán)利要求1所述的分時(shí)復(fù)用快速三維掃描方法的正弦條紋圖時(shí)頻復(fù)合編碼與解調(diào)方法，包括下列步驟：

(1)編碼方法

正弦條紋圖時(shí)頻復(fù)合編碼與解調(diào)方法需要6幀條紋圖，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如(2)-(4)所示，前4幀{I_{i＝1，2，3，4}}為步長(zhǎng)π/2高頻相移圖，f₁為高頻載頻；后兩幀分別為1幀中頻I₅和1幀低頻載頻條紋圖I₆，f₂為中頻載頻，f₃為低頻載頻；高、中、低相鄰載頻比范圍為2～8倍

$I_i\left(x\right)=A+B\·\cos [2\mathrm{\π}{f}_{1}x+(i-1)\frac{\mathrm{\π}}{2}],i=\mathrm{1,2,3,4}---\left(2\right)$

I₅(x)＝A+B·cos(2πf₂x) (3)

I₆(x)＝A+B·cos(2πf₃x) (4)

式中{I_{i＝1，2，3，4}}為各高頻相移圖的光強(qiáng)，I₅(x)為中頻相移圖的光強(qiáng)，I₆(x)為低頻相移圖的光強(qiáng)；A為背景項(xiàng)，B為載頻幅值，x為被測(cè)物體的橫向坐標(biāo)；{f_{i＝1，2，3}}分別為高、中、低三頻條紋圖的載頻；

(2)解調(diào)方法

投影儀投影上述6幀載頻正弦條紋圖至投影對(duì)象的表面，相機(jī)采集6幀，得到圖像的數(shù)學(xué)表達(dá)式如公式(6)-(8)所示；前4幀高頻相移圖采用相移方法計(jì)算得到高頻相位分布2πf₁Φ(x)；采用求和方法得到被測(cè)體面反射率分布a(x)；用和消減中頻和低頻條紋的背景項(xiàng)噪聲，去除背景項(xiàng)噪聲后的中頻和低頻分別用傅里葉變換輪廓術(shù)解調(diào)相位；

假設(shè)那么低頻解包裹相位利用公式(5)-(9)依次得到中頻和高頻的解包裹相位圖；最終由有高頻相位解包裹圖恢復(fù)被測(cè)表面高度；

式中b(x)為載頻幅值分布；分別為高、中、低三頻的包裹相位；Φ₂(x)為由計(jì)算得到的展開(kāi)相位，Φ₁(x)為由計(jì)算得到的展開(kāi)相位；INT為取整運(yùn)算。

3.如權(quán)利要求2所述的正弦條紋圖時(shí)頻復(fù)合編碼與解調(diào)方法，其中在步驟(1)中，高、中、低相鄰載頻比為4倍。

4.基于如權(quán)利要求2或3所述的正弦條紋圖時(shí)頻復(fù)合編碼與解調(diào)方法的對(duì)相移圖片的識(shí)別與自動(dòng)排序方法，包括下列步驟：

(a)提取相移圖有效區(qū)域

相機(jī)拍攝到的圖片中并不是所有區(qū)域都是有效區(qū)域，因此需要事先利用目標(biāo)提取方法對(duì)這些有效區(qū)域進(jìn)行目標(biāo)提??；

(b)快速二維傅里葉變換

相移圖的特征頻率體現(xiàn)在其頻譜圖上就是第二峰值對(duì)應(yīng)的頻率，該頻率越大則特征頻率越高，第一峰值是基頻；由于實(shí)際采集到的相移圖只有三種特征頻率，分別是高頻(30-35Hz)、中頻(10-15Hz)和低頻(3-5Hz)，因此通過(guò)判斷頻譜圖上第二波峰的位置分布就可以得到該相移圖的頻率屬性；

(c)高通濾波器濾波

對(duì)相移圖進(jìn)行二維傅里葉變換之后，還需用高通濾波器對(duì)其進(jìn)行濾波，以消除基頻對(duì)之后相移圖特征頻率檢測(cè)的影響；高通濾波器的截止頻率是由經(jīng)驗(yàn)設(shè)定的；

(d)提取相移圖特征頻率并進(jìn)行判斷

在消除了相移圖的基頻分量之后，在傅里葉頻譜圖上容易地找出相移圖的特征頻率，進(jìn)而能夠判斷出個(gè)相移圖的頻率屬性；

(e)相移圖排序

根據(jù)步驟(d)中的特征頻率識(shí)別方法，首先判斷6幅相移圖中第一幅相移圖的頻率屬性，如果其不是高頻條紋，那么從第一幅相移圖開(kāi)始第一次出現(xiàn)高頻的相移圖就是“高1”，檢測(cè)完成；如果第一幅相移圖是高頻的，那么繼續(xù)判斷 第四幅圖的頻率屬性，如果其也是高頻，則很顯然，第1，2，3，4幅相移圖都是高頻，則第一圖相移圖就是“高1”，檢測(cè)完成；如果第四幅相移圖不是高頻，那么從開(kāi)始的第一幅不是高頻的相移圖算起，第一次出現(xiàn)的高頻的相移圖就是“高1”，檢測(cè)完成。

5.如權(quán)利要求4所述的識(shí)別與自動(dòng)排序方法，其中在步驟(a)中，目標(biāo)提取方法為灰度閾值方法、或特征識(shí)別方法、或邊緣檢測(cè)方法。

6.如權(quán)利要求4所述的識(shí)別與自動(dòng)排序方法，其中在步驟(a)中，如果投影對(duì)象是人臉，則有效區(qū)域即是人臉，通過(guò)4幅高頻相移圖相加后求平均的方式得到彩色紋理圖，之后通過(guò)對(duì)彩色紋理圖進(jìn)行HSI分解給出HIS的漢語(yǔ)翻譯，利用H分量和I分量就能提取出人臉位置。

7.如權(quán)利要求4所述的識(shí)別與自動(dòng)排序方法，其中在步驟(c)中，在對(duì)人臉進(jìn)行三維掃描時(shí)，在測(cè)量距離為0.7m時(shí)，高通濾波器的截止頻率為約5Hz。