最近疫情鬧得厲害，在家看劇看膩了，開始看論文換換腦子。
前段時間在研究格雷碼結構光。但是部落格上講格雷碼原理的文章幾乎沒有。最近看文獻，總結了一下。如果讀者朋友有更好的格雷碼文章，請發給我，不勝感激。
一、時域編碼
即編碼一系列的結構光圖案，依次投射到目标物體上。首先需要生成一系列編碼圖案。編碼圖案随着投射時間的推進而變化，并且這一系列的圖案需要全部依次投影，以確定每一個像素對應的碼是唯一的。
時域圖案編碼資訊的方式有很多，常見的包括二進制碼（binary code）和格雷碼（gray code）。兩種方法都需要分别編碼X軸、Y軸方向。
二、二進制碼（Binary Code）
上面說到時域結構光編碼需要對行、列分别進行。對某一個像素點來說，二進制碼即，将該像素點所在的行數m，列數n轉換成二進制，二進制的每一位編碼到每一幅pattern中該像素點對應的位置。（即，m轉換成二進制數，該二進制數最終的位數等于行的pattern數）。以像素點（209，660）為例，其轉換成二進制為（0011010001，1010010100）
該像素點的編碼為：圖表示在一系列的pattern中，該像素點處的值。
上面的是以單個像素點舉例，整個pattern系列長什麼樣呢，以分辨率為32*32的投影儀為例，按照上述編碼方式，得到一系列pattern：
将以上編碼圖案依次投射到被測物體上，使得每一個像素點最終的碼值都是唯一的。
三、格雷碼（Gray Code）
格雷碼與二進制碼最大的不同是：格雷碼相鄰的兩個像素點的碼值，隻有一位是不同的。以8*8分辨率為例，以列為例：（a）代表二進制碼（b）代表格雷碼
格雷碼可以通過下述方法得到：首先通過之前的辦法得到二進制碼，後根據下圖的異或運算得到：
格雷碼相對于二進制碼的優勢在于：在最後的pattern中，二進制碼的最大頻率（或者說是最小顔色變化間隔）是每一個像素，而格雷碼的頻率是每兩個像素，我們希望最大頻率時，最小顔色變化間隔盡可能大一些，這對投影和采圖都是有好處的。
四、雙目比對
本文以介紹格雷碼為主，故不在此詳細講述雙目原理。
比對原則：根據雙目視差法，找到左右目拍攝到的同一個點，即可獲得深度資訊。
我們通過投射結構光，對于每一個投影儀像素點，其最終的碼值是唯一的。這便使得雙目比對成為可能。
五、結構光解碼
投影儀編碼結構光，使得每個像素具有獨特的碼值，兩相機拍攝，需要解碼，确定每個像素的資訊，進而完成比對。
解碼是編碼的逆序。包括三步：
-
根據灰階值得到目前像素點的格雷碼； -
格雷碼轉換成二進制碼； -
二進制碼轉換成十進制碼（即目前像素所在的行數或者列數）。
六、結構光編碼實驗
投影儀分辨率：2014*768
NpatternsCol=ceilf（log1024/log2）=10；
NpatternsRow=ceilf（log768/log2）=10；
水準、垂直各生成十張pattern。
其中pattern0、pattern1是全黑、全白，用作參考