多频外差相移技术理解

在学习结构光过程中，有几个问题一直困扰着我，慢慢地研究后，对其有了更加深入的理解，主要体现在以下几个方面：

1.多频指的是条纹的频率，即若频率为1/100，表示条纹周期数为100，代表在一幅图像中一个完整条纹出现的次数为100次，而不是一个完整条纹所占有的像素数（否则，折合不同分辨率的图像，其频率周期发生变化！）。举个例子，例如图像宽度为1024，条纹周期数为100，则每个完整条纹占有像素数大约为10.24，若改变当前的图像大小，每个完整条纹占有像素数发生改变，但是结构光本身的频率周期是没有改变的！这是结构光编码的精髓！；

2.外差后最终的频率需要为1，其表示在整幅图像中，条纹的跨度为这幅图像的宽度（当然，如果是行扫描，也可以是图像的高度！），这样处理后，相位值在整个图像跨度上的值是唯一的（一个周期内的值），达到了解包裹后相位唯一的目的；

3.在设计条纹频率时，需要满足解相过程中相位误差公式（具体可参考李中伟的博士论文），这是为了便于满足图像分辨率，便于提高允许的偏差像素数量，降低解相的困难程度！；

4.在格雷码结构光中，一般的投影仪宽度需要为1024，便于10bits编码（2^10=1024，刚好编码不多不少），但是在正弦编码结构光中，不要求投影仪的宽度大小，其原因在于格雷码编码是整型离散编码，而正弦编码是利用正弦函数，其编码数据为浮点型，无论怎样大小的投影仪，都可以通过设计正弦的周期来满足要求。例如当投影仪宽度为800时，使用格雷码需要10位（编码值冗余，因为只使用了0到799），但是采用正弦函数生成的条纹数据，仅通过一个函数即可生成不用频率下的条纹图案，十分方便，最终解包裹后，相位值从0到2pi可以连续变化；

5.多频外差比传统的格雷码，在精度上有一定的提高，此外，因为其产生的条纹图案张数少，其计算的速度会大大提高！