32、结构化照明与DGA检测技术解析

结构化照明与DGA检测技术解析

1. 结构化照明技术

结构化照明技术是一种能够从二维空间信息、实验设置几何知识以及投影和图像采集特性中获取三维空间信息的方法。

1.1 原理基础

当一个图案投射到特定物体上时，条纹的形状是独特的。只有针对已知3D表面设计的特定条纹系统，在选定位置照亮该物体时，才能观察到未修改的图案。如果物体未放置在选定位置或形状发生改变，就无法看到未改变的图案。

通过相机捕捉点s向b的位移，可以计算出物体在位置x处的高度h。相关公式推导基于三角形相似原理：
- 由公式可得：
- (\frac{s - x}{h}=\frac{s}{PP_0})，进一步得出(x = s-\frac{hs}{PP_0}) （1）
- (\frac{x - b}{h}=\frac{C_0 - b}{CC_0})，进一步得出(x=\frac{h(C_0 - b)}{CC_0}+b) （2）
- 消除（1）和（2）中的x并重新整理项，得到(h = (s - b)\left(\frac{C_0 - b}{CC_0}+\frac{s}{PP_0}\right)^{-1}) （3）
- s和b的值分别通过计算参考照片（图案照片）和测量照片（由于物体导致条纹形状改变的照片）上的像素位移得到。

1.2 定位条纹投影

定位条纹投影的核心思想是，只有当已知物体保持其形状并占据参考表面前的选定位置时，才能观察到图案。
例如，要观察带有照明物体的图案网格，需要将P - s光线重定向到t位置，使相机能在与无物体时相同的参考位置记录点s。此时，投射到t的点位于物体表面，高度为(h_c)，