[發(fā)明專利]目標(biāo)圖像獲取系統(tǒng)與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810278539.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108648225B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許星;鐘亮洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧比中光科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/557
• 分類號(hào): G06T7/557;G06T3/40
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 孟學(xué)英

本發(fā)明提供一種目標(biāo)圖像獲取系統(tǒng)與方法，所述系統(tǒng)包括：泛光照明單元，用于對(duì)所述目標(biāo)區(qū)域提供第一波長(zhǎng)的照明；第一采集相機(jī)，用于采集目標(biāo)區(qū)域的第一波長(zhǎng)的目標(biāo)泛光圖像；結(jié)構(gòu)光投影儀，用于向所述目標(biāo)區(qū)域投射第二波長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)光圖像；第二采集相機(jī)，用于采集目標(biāo)區(qū)域的所述結(jié)構(gòu)光圖像；處理器，與所述泛光照明單元、所述第一采集相機(jī)、所述結(jié)構(gòu)光投影儀以及所述第二采集相機(jī)連接，用于：控制采集所述目標(biāo)泛光圖像；采集所述結(jié)構(gòu)光圖像；識(shí)別所述泛光圖像中的前景目標(biāo)；基于所述第一采集相機(jī)與所述第二采集相機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系，提取目標(biāo)結(jié)構(gòu)光圖像。此時(shí)再對(duì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)光圖像進(jìn)行深度計(jì)算得到目標(biāo)深度圖像，確保深度圖像的高幀率輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及目標(biāo)圖像的獲取，尤其涉及一種目標(biāo)圖像獲取系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

消費(fèi)級(jí)深度相機(jī)的出現(xiàn)給眾多領(lǐng)域帶來(lái)了變革，比如3D建模、手勢(shì)交互、人臉識(shí)別等。不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)深度相機(jī)的性能要求也不一樣，比如3D建模以及人臉識(shí)別等往往需要深度相機(jī)輸出高分辨率的深度圖像以提高建模以及人臉識(shí)別算法精度；而手勢(shì)交互則對(duì)深度相機(jī)的輸出幀率有較高的要求，高幀率的深度圖像會(huì)降低延遲，帶來(lái)更好的用戶體驗(yàn)。

目前，消費(fèi)級(jí)深度相機(jī)所面臨的問(wèn)題之一即是深度圖像分辨率與輸出幀率之間的矛盾，特別是對(duì)于基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的深度相機(jī)，當(dāng)其深度圖像分辨率越高時(shí)，由于深度計(jì)算量的增加導(dǎo)致其輸出幀率大幅下降，高分辨率與高幀率無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中高分辨率與高幀率無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，提供一種目標(biāo)圖像獲取系統(tǒng)與方法。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下所述：

一種目標(biāo)圖像獲取系統(tǒng)，包括：泛光照明單元，用于對(duì)所述目標(biāo)區(qū)域提供第一波長(zhǎng)的照明；第一采集相機(jī)，用于采集目標(biāo)區(qū)域的第一波長(zhǎng)的目標(biāo)泛光圖像；結(jié)構(gòu)光投影儀，用于向所述目標(biāo)區(qū)域投射第二波長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)光圖像；第二采集相機(jī)，用于采集目標(biāo)區(qū)域的所述結(jié)構(gòu)光圖像；處理器，與所述泛光照明單元、所述第一采集相機(jī)、所述結(jié)構(gòu)光投影儀以及所述第二采集相機(jī)連接，用于：控制第一采集相機(jī)在所述泛光照明單元照明下采集所述目標(biāo)泛光圖像；控制所述第二采集相機(jī)在所述結(jié)構(gòu)光投影儀照明下采集所述結(jié)構(gòu)光圖像；識(shí)別所述泛光圖像中的前景目標(biāo)；基于所述第一采集相機(jī)與所述第二采集相機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系，提取所述結(jié)構(gòu)光圖像上與所述前景目標(biāo)對(duì)應(yīng)的像素上的目標(biāo)結(jié)構(gòu)光圖像。

本發(fā)明還提供一種目標(biāo)圖像獲取系統(tǒng)，所述泛光照明單元是泛光照明器；或，與所述目標(biāo)圖像獲取系統(tǒng)獨(dú)立的照明光源；所述第一采集相機(jī)為RGB相機(jī)，所述目標(biāo)泛光圖像為RGB圖像；所述第二采集相機(jī)為紅外相機(jī)，所述結(jié)構(gòu)光圖像為紅外結(jié)構(gòu)光圖像；所述第一采集相機(jī)和所述第二采集相機(jī)同步或不同步采集所述目標(biāo)泛光圖像和所述結(jié)構(gòu)光圖像；所述目標(biāo)泛光圖像是所述第一采集相機(jī)在低分辨率模式下采集的；所述處理器還用于利用所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)光圖像計(jì)算出目標(biāo)深度圖像。

本發(fā)明提供一種目標(biāo)圖像獲取方法，包括：P1：利用第一采集相機(jī)和第二采集相機(jī)同步或不同步獲取第一波長(zhǎng)的目標(biāo)泛光圖像和第二波長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)光圖像；P2：識(shí)別所述目標(biāo)泛光圖像中的前景目標(biāo)；P3：提取所述結(jié)構(gòu)光圖像中與所述前景目標(biāo)對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域以得到目標(biāo)結(jié)構(gòu)光圖像。所述目標(biāo)泛光圖像為RGB圖像；所述結(jié)構(gòu)光圖像為紅外結(jié)構(gòu)光圖像；所述步驟P3包括：確定獲取所述目標(biāo)泛光圖像的第一采集相機(jī)與獲取結(jié)構(gòu)光圖像的第二采集相機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系，并依據(jù)所述相對(duì)位置關(guān)系提取所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)光圖像。

本發(fā)明還提供一種目標(biāo)圖像獲取方法，還包括如下步驟：P4：利用所述目標(biāo)結(jié)構(gòu)光圖像計(jì)算出目標(biāo)深度圖像。

本發(fā)明的有益效果為：提供一種目標(biāo)圖像獲取系統(tǒng)和方法，通過(guò)第一采集相機(jī)和第二采集相機(jī)采集目標(biāo)泛光圖像和結(jié)構(gòu)光圖像，然后獲取目標(biāo)泛光圖像的前景目標(biāo)并提取結(jié)構(gòu)光圖像中與前景目標(biāo)對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域以得到目標(biāo)結(jié)構(gòu)光圖像，此時(shí)再對(duì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)光圖像進(jìn)行深度計(jì)算得到目標(biāo)深度圖像，由于數(shù)據(jù)量相對(duì)于全分辨率較小，因此深度算法的運(yùn)算速度也會(huì)較快，從而可以確保深度圖像的高幀率輸出。

附圖說(shuō)明