格雷码结构光简介
01
时域编码
即编码一系列的结构光图案，依次投射到目标物体上。首先需要生成一系列编码图案。编码图案随着投射时间的推进而变化，并且这一系列的图案需要全部依次投影，以确保每一个像素对应的码是唯一的。
时域图案编码信息的方式有很多，常见的包括二进制码（binary code）和格雷码（gray code）。两种方法都需要分别编码X轴、Y轴方向。
02
二进制码（Binary Code）
上面说到时域结构光编码需要对行、列分别进行。对某一个像素点来说，二进制码即，将该像素点所在的行数m，列数n转换成二进制，二进制的每一位编码到每一幅pattern中该像素点对应的位置。（即，m转换成二进制数，该二进制数最终的位数等于行的pattern数）。以像素点（209，660）为例，其转换成二进制为（0011010001，1010010100）
该像素点的编码为：图表示在一系列的pattern中，该像素点处的值。
上面的是以单个像素点举例，整个pattern系列长什么样呢，以分辨率为32*32的投影仪为例，按照上述编码方式，得到一系列pattern：
将以上编码图案依次投射到被测物体上，使得每一个像素点最终的码值都是唯一的。
03
格雷码（Gray Code）
格雷码与二进制码最大的不同是：格雷码相邻的两个像素点的码值，只有一位是不同的。以8*8分辨率为例，以列为例：（a）代表二进制码（b）代表格雷码
格雷码可以通过下述方法得到：首先通过之前的办法得到二进制码，后根据下图的异或运算得到
格雷码相对于二进制码的优势在于：在最后的pattern中，二进制码的最大频率（或者说是最小颜色变化间隔）是每一个像素，而格雷码的频率是每两个像素，我们希望最大频率时，最小颜色变化间隔尽可能大一些，这对投影和采图都是有好处的。
04
双目匹配
本文以介绍格雷码为主，故不在此详细讲述双目原理。
匹配原则：根据双目视差法，找到左右目拍摄到的同一个点，即可获得深度信息。
我们通过投射结构光，对于每一个投影仪像素点，其最终的码值是唯一的。这便使得双目匹配成为可能。
05
结构光编码
投影仪编码结构光，使得每个像素具有独特的码值，两相机拍摄，需要解码，确定每个像素的信息，进而完成匹配。
解码是编码的逆序。包括三步：
1)根据灰度值得到当前像素点的格雷码；
2)格雷码转换成二进制码；
3)二进制码转换成十进制码（即当前像素所在的行数或者列数）。
06
格雷码编码图案示例
投影仪分辨率：2014*768
NpatternsCol=ceilf（log1024/log2）=10；
NpatternsRow=ceilf（log768/log2）=10；
水平、垂直各生成十张pattern。
下面展示几张垂直图案
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