南京理工大学冯世杰教授、陈钱教授、左超教授团队针对现有频域压缩方法在时间超分辨率条纹投影轮廓术中压缩比提升受限、条纹频率选择灵活性不足的问题,首次将颜色通道复用与频域复用相结合,提出了一种三频颜色复用条纹投影轮廓术(TFCMFPP)。该方法将三个不同频率的多方向条纹图案编码至投影仪的RGB三个通道中,在高速投影下利用低速彩色相机通过单次长曝光采集封装有复用信息的单幅图像,实现单次拍摄的密集信息封装。为了解码这些复用图案,团队设计了一个由零阶去除模块、空间-频率解耦模块和方向感知专家模块组成的三级深度神经网络,并结合基于投影距离最小化(PDM)的相位解包裹算法,从而在无需立体或时间先验的条件下稳健地恢复多方向绝对相位。实验表明,该方法仅使用一台208 Hz的彩色相机即可实现接近5000 Hz的有效三维重建速率,达到设备原生速度的24倍,同时在坍塌立柱、旋转转子发动机模型、多物体旋转等多种瞬态场景中保持了高空间保真度、低深度误差及优异的运动鲁棒性。凭借低成本、紧凑性和可扩展性,TFCMFPP将颜色、频率、方向与时间维度整合为统一的编码框架,为高通量三维成像开辟了新途径。
研究成果于2026年5月12日以题为“Temporal Super-Resolution for High-Speed 3D Imaging Using Triple-Frequency Color-Multiplexed Fringe Projection”发表在《Laser & Photonics Reviews》上。