Giống như phương pháp quét theo đường, để xác định bề mặt 3D cần xác định các vị trí theo hai phương x,y cũng như chiều sâu z. mỗi đường quét cung cấp thông tin bề mặt như một lát cắt trên đối tượng. Để nâng cao tốc độ quét với ý tưởng chỉ cần một lần chụp ảnh người ta xây dựng lên phương pháp đánh dấu các đường chiếu tương tự như khi quét theo đường. Tuy nhiên, phương pháp cũng gặp nhiều khó khăn việc đánh dấu bị mất thông tin khi chiếu lên bề mặt 3D của vật thể.
a. Phương pháp đánh dấu đường sử dụng màu sắc.
Với mục đích làm tăng tốc độ quét cũng như độ phân giải của ảnh quét thiết bị sử dụng cảm biến hình ảnh thường có ba dải màu độc lập, mỗi dải tương ứng với một băng tần. Sự kết hợp tuyến tính giá trị của các thành phần màu sắc có thể sản xuất một số lượng vô hạn màu sắc trên một ảnh chiếu. Ba kênh 8-bit có thể đại diện cho 224 màu sắc khác nhau.
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
PHẠM THÁI NINH 35 11BCTM.KH
Hình 2.11:. Đánh dấu đường bằng cách sử dụng màu sắc[3].
Đây là loại hệ thống mã màu có thể đạt được khả năng chụp ảnh bề mặt 3D theo thời gian thực. Nó cũng có thể mã hóa nhiều ảnh thành một hình ảnh chiếu nhiều màu sắc, mỗi mẫu sở hữu một giá trị màu sắc riêng trong không gian màu. Để giảm tỷ lệ lỗi giải mã, người ta có thể thiết lập hệ màu sắc, trong đó mỗi màu có một khoảng cách tới màu khác trong mẫu chiếu. Số lượng tối đa của màu sắc trong mẫu được giới hạn trong khoảng cách giữa màu sắc tạo ra và bề rộng tối thiểu của vệt theo phương ngang qua hình ảnh.
b. Phương pháp sử dụng mẫu chiếu có đường chiếu mã hóa gián đoạn.
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
PHẠM THÁI NINH 36 11BCTM.KH Để phân biệt các đường quét người ta có thể tạo ra các đường gián đoạn (Hình 2.12) khi xây dựng lại biên dạng 3D có thể nhân biết các đường dựa trên sự mã hóa gián đoạn. Phương pháp chỉ áp dụng cho bề mặt trơn và biên dạng không quá phức tạp hoặc gián đoạn vì có thể khó xác định được các đường đã mã hóa.
c. Mẫu chiếu các đường được đánh dấu bằng cách sử dụng lặp đi lặp lại mẫu mức xám.
Nếu có nhiều hơn hai mức cường độ được sử dụng, nó có thể sắp xếp mức cường độ của các đường thành các nhóm đường. có thể tạo ra các nhóm đường mà không giới hạn số đường trong đó. Nếu sử dụng ba cấp độ màu mã xám (màu đen, màu xám và trắng), một mô hình có thể được thiết kế như (Hình 2.13) BWGWBGWGBGWBGBWBGW:
Hình 2.13:. Mẫu chiếu các đường được đánh dấu bằng cách sử dụng lặp đi lặp lại mẫu mức xám [3].
d.Đánh dấu đường trình tự theo mã De Bruijn.
Một chuỗi tuần tự De Bruijn cấp bậc n, kích thước k có k^n phần tử: trong đó mỗi chu kì của độ dài n xuất hiện đúng một lần trong chu kì. Vòng tròn De Bruijnvới n = 3 và k = 2 (hai số 0, 1) có 2^3 = 8 phần tử ba chữ số 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 gập đúng một lần trong chuỗi. Chuỗi tuần tụ De Bruijn có thể được sử dụng trong việc xây dựng một chuỗi mô hình sọc có mô hình biến đổi cục bộ duy nhất không lặp lại.
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
PHẠM THÁI NINH 37 11BCTM.KH
Hình 2.14: Mô tả dãy De Bruijn và mẫu chiếu sử dụng chuỗi De Bruijn
( k=5, n=3)[3].
Việc sử dụng kết hợp mã nhị phân với màu R, G, B để tạo ra một dải màu được đánh dấu dựa trên chuỗi De Bruijn. Số lượng tối đa sự kết hợp của ba màu sắc là 8 (= 2^3).Vì không sử dụng (0,0,0), chúng ta chỉ có bảy màu sắc. Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách xây dựng một chuỗi De Bruijn với k = 7, n= 3. Điều này dẫn đến một chuỗi với 343 đường. Nếu số sọc là quá nhiều, người ta có thể sử dụng một chuỗi De Bruijn bằng cách thiết lập k =5, n = 3. Số lượng sọc trong trường hợp này còn 125. Có một hạn chế trong việc xây dựng một chuỗi chỉ số đường sử dụng kỹ thuật De Bruijn là tất cả các sọc cạnh nhau phải có màu sắc khác nhau. Nếu không, một số sọc với hai hoặc ba lần chiều rộng sẽ xảy ra gây nhầm lẫn các thuật toán tái tạo 3D để hạn chế có thể dễ dàng áp dụng bằng cách sử dụng một thuật toán XOR. Hình 2.14 cho thấy một tập hợp các kết quả thực tế với sọc màu sắc được đánh dấu, tất cả các sọc láng giềng có màu sắc khác nhau.