陈益松， 夏 明， 沈 丽， 冯莲娣， 张龙女， 冯蕊琪

(东华大学 a.服装与艺术设计学院； b.现代服装设计与技术教育部重点实验室，上海 200051)

物体形貌扫描多使用结构光主动三维测量技术[1-2]，不同于相移、傅里叶等需要光栅相位调制与解算的间接三角法，基于编码图案结构光[3]的直接三角法由测量系统的几何关系并通过光面方程和共线方程来解算交线条纹的点坐标，重构物面轮廓[4-5]。

以格雷码编码的矩形光栅法属于使用面结构光的直接三角法，其黑白矩形光栅条纹边沿构成的光面与物体相交形成多条变形条纹。然而在实际解算过程中存在交线光纹识别并与光面方程匹配的问题，条纹密度越高，解析度也越高，因匹配不正确而出现解算错误的几率也越高。

已有许多文献使用3D Max、 Matlab等软件仿真测量和解算过程[6-7]，这虽简化了研究过程，但也存在模拟条件与实际情况不符，以及无法展现实际解算过程中可能出现问题的情况。

本文综合考虑投射和摄像装置的特点，以平行光轴系统结合移轴和局部偏置拍摄技术搭建了人台测量的试验装置，结合共线方程和光面方程，对矩形光栅条纹格雷码编码及运用原则、移轴投射、偏置摄像、镜头参数测量、交线条纹图像处理以及实际解算过程进行探索研究，并取得了预期的结果。

1 矩形光栅的格雷码编码

文献[8-9]最早提出使用格雷码(Gray code)对时域投射光栅进行编码，由于格雷码独特的性质，其编码光栅的边缘不重叠，因此没有条纹边沿间的相互干扰，从而减少了排序过程中可能的逻辑错误。……