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龙图腾网获悉中国海洋大学申请的专利基于条纹结构光的水下高速三维测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120760636B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511282170.8，技术领域涉及：G01B11/25；该发明授权基于条纹结构光的水下高速三维测量方法是由董路;郭金家;魏自浩;王子豪;管帅设计研发完成，并于2025-09-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于条纹结构光的水下高速三维测量方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于条纹结构光的水下高速三维测量方法，涉及水下光学三维成像技术领域，在FPP系统的水下作业场景中，向待测物体投射三步相移正弦条纹和格雷码图案，分别计算包裹相位1、包裹相位2和一个辅助阶次相位；分析相机接收到的光强信息，结合水下光线传输模型进行水体影响分析；初始包裹相位将阶次相位划分为稳定区域和非稳定区域，稳定区域与包裹相位1结合计算初步绝对相位，非稳定区域通过孤岛处理方法，结合包裹相位2计算得到绝对相位。本发明采用相位二分互补解码策略，通过构建互补的包裹相位信息，有效识别并矫正阶次相位中的跳变误差区域，利用噪声矫正算法进行矫正错误阶次相位，显著提升动态场景下的测量稳定性。

本发明授权基于条纹结构光的水下高速三维测量方法在权利要求书中公布了：1.基于条纹结构光的水下高速三维测量方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、在FPP系统的水下作业场景中，向待测物体投射三步相移正弦条纹和格雷码图案，对采集的条纹图像进行三步相移解算，得到两个初始包裹相位，即初始包裹相位1和初始包裹相位2，同时，解码格雷码图案以获取辅助阶次相位； S2、分析相机接收到的光强信息，结合水下光线传输模型进行水体影响分析； S3、基于初始包裹相位将辅助阶次相位划分为稳定区域和非稳定区域，稳定区域与初始包裹相位1结合计算初步绝对相位，对于非稳定区域，利用初始包裹相位1使得非稳定区域级次信息与初始包裹相位2一致性对齐； S4、分析辅助阶次相位中非稳定区域的孤岛区域，识别并矫正噪声块； S5、融合优化后的辅助阶次相位与初始包裹相位，计算连续绝对相位，完成绝对相位的重建； S6、设计并投射混合三值与二值格雷码图案，解码生成辅助阶次相位，标记条纹周期以消除相位歧义性； S7、对FPP系统进行水下结构光测量系统的标定，结合系统标定参数和重建的绝对相位，恢复待测物体的三维点云信息，完成水下目标的高精度重建； 相位二分互补解码策略具体包括： 基于相位二分互补解码策略，使用三帧相移正弦图像解算初始包裹相位，采用相移步长为的三步相移，实现初始包裹相位的二等分，其正弦模式的表达式为： ； 根据上述公式，解算公式和的初始包裹相位，得到两个初始包裹相位值和： ； 由于和在x方向上相位相差π，因此和在x方向上同样相差π； 计算辅助阶次相位，对于，其相位与辅助阶次相位对齐； 将相位分成两部分处理，构建高质量的绝对相位，提取辅助阶次相位中最稳定的区间，并计算绝对相位： ； ； 对不可靠信息相位区间从中提取辅助阶次相位并进行一致性对齐： ； 进而对辅助阶次相位矩阵中的孤岛进行噪声识别处理，对于第个孤岛，存在多个数值相同且连通的子区域，若满足以下条件，则被认定为噪声块 ； 式中，为与不同的子区域接壤像素数，为子区域周长像素数，为噪声的识别阈值，连通区域被判断为噪声块后，按以下规则进行处理： ； 式中，表示所有与接壤的不同数值子孤岛的像素值集合；为候选的接壤子孤岛的像素值；、为辅助阶次相位k中位置和的的像素值，其中表示当前噪声块内部的任一像素，表示噪声子孤岛边界上的像素，最终将整个孤岛的噪声矫正，并计算得到； ； 矫正过噪声的辅助阶次相位与结合并计算得到其绝对相位，最终得到完整的绝对相位为： ； 所述S6包括： 设计两帧三值格雷码和一帧二值格雷码的混合编码图案，其中，三值格雷码采用非对称灰度分布策略，二值格雷码保持传统编码结构，通过投影系统同步投射该混合编码图案，工业相机采集变形后的编码图像； 对采集的格雷码图像进行二值化或三值化处理，逐像素解码生成二进制编码序列，通过异或运算和位拼接，将编码值转换为辅助阶次相位，精确标记每个条纹周期的绝对阶次； 将解码得到的辅助阶次相位与初始包裹相位对齐，消除相位周期性歧义，同时，结合空间一致性检验，修正因散射或解码错误导致的局部跳变误差，输出绝对相位信息。

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