[發明專利]結構光測距裝置及方法

在審

• 申請號: 201810161821.1
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108345002A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 王敏捷;梁雨時
• 申請（專利權）人: 上海圖漾信息科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 北京展翼知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11452
• 代理人: 張陽

1.一種結構光測距裝置，包括：

向被測空間投射結構光的光源；

與所述光源之間具有預定的相對空間位置關系并且包括圖像傳感器和成像視場角調整組件的成像單元，被所述被測空間內障礙物反射的結構光經由所述成像視場角調整組件在所述圖像傳感器上成像，其中所述成像視場角調整組件被設置為壓縮所述成像單元在特定方向上的成像視場角；以及

連接至所述成像單元的處理器，所述處理器根據所述相對空間位置關系和所述成像視場角調整組件的調整參數，從所述障礙物在所述圖像傳感器上的成像中求取所述障礙物的深度距離。

2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述成像視場角調整組件包括光學透鏡。

3.如權利要求1所述的裝置，其中，所述成像視場角調整組件由在光路上依次排序的一個凹透鏡和四個凸透鏡組成。

4.如權利要求3所述的裝置，其中，所述四個凸透鏡在光路上依次排序為一個彎月形凸透鏡、兩個平凸透鏡和一個彎月形凸透鏡。

5.如權利要求1所述的裝置，其中，所述圖像傳感器和所述成像視場角調整組件之間布置有濾光片。

6.如權利要求1所述的裝置，其中，所述結構光在第一方向上的投射角大于第二方向上的投射角，其中第一和第二方向相互垂直，并且所述成像視場角調整組件壓縮所述成像單元在所述第二方向上的投射角。

7.如權利要求6所述的裝置，其中，所述結構光是線形光，并且所述成像視場角調整組件壓縮所述成像單元在所述線形光的線寬方向上的成像視場角。

8.如權利要求1所述的裝置，其中，所述處理器基于預先標定得到的、包括成像位置與深度距離的對應關系的位置距離匹配表，根據所述障礙物在所述圖像傳感器上的成像位置查表得到所述障礙物的相應深度距離，其中所述位置距離匹配表中的匹配數據與所述相對空間位置關系和所述成像視場角調整組件的調整參數相關聯。

9.如權利要求1所述的裝置，其中，所述處理器基于所述成像視場角調整組件的調整參數設置過濾參數，并使用所述過濾參數來濾除所述圖像傳感器的成像擾動。

10.如權利要求1所述的裝置，其中，所述成像視場角調整組件增大所述被測空間遠端的障礙物的反射光在所述圖像傳感器上的成像比例。

11.一種結構光測距方法，包括：

向被測空間投射結構光；

用與所述光源之間具有預定相對空間位置關系的成像單元對被所述被測空間內障礙物反射的結構光進行成像，所述反射的結構光經由所述成像視場角調整組件在所述圖像傳感器上成像，其中所述成像視場角調整組件被設置為壓縮所述成像單元在特定方向上的成像視場角；以及

根據所述相對空間位置關系和所述成像視場角調整組件的調整參數，從所述障礙物在所述圖像傳感器上的成像中求取所述障礙物的深度距離。

12.如權利要求11所述的方法，其中，所述結構光是線形光，并且所述成像視場角調整組件壓縮所述成像單元在所述線形光的線寬方向上的成像視場角。

13.如權利要求11所述的方法，還包括：

通過標定獲取包括成像位置與深度距離的對應關系的位置距離匹配表，所述位置距離匹配表中的匹配數據與所述相對空間位置關系和所述成像視場角調整組件的調整參數相關聯，并且

其中，根據所述相對空間位置關系和所述成像視場角調整組件的調整參數，從所述障礙物在所述圖像傳感器上的成像中求取所述障礙物的深度距離包括：

基于所述位置距離匹配表，根據所述障礙物在所述圖像傳感器上的成像位置查表得到所述障礙物的相應深度距離。

14.如權利要求11所述的方法，包括：

基于所述成像視場角調整組件的調整參數設置過濾參數；以及

使用所述過濾參數來濾除所述圖像傳感器的成像擾動。