[發明專利]結構光深度感測器及感測方法

有效

• 申請號: 201811331270.5
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109470166B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 謝依珊
• 申請（專利權）人: 業成科技（成都）有限公司;業成光電（深圳）有限公司;英特盛科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/22
• 分類號: G01B11/22
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 楊冬梅;張行知

本發明提出一種結構光深度感測器，用于感測對象的深度。結構光深度感測器包括投射器、相機、處理器及存儲器；投射器包括多點光源，多點光源包括多個等間距排列的光源點，相機設于所述投射器的一側，處理器分別與投射器、相機、存儲器電性連接，存儲器內存有相機的參數信息、以及投射器與相機的距離信息。本發明提出一種結構光深度感測器的感測方法，通過處理器控制多點光源向對象連續投射多次不同編碼的結構光形成多個編碼圖像，并控制相機拍攝每次由對象反射的結構光形成多個拍攝圖像，并根據存儲器內的參數信息、距離信息計算對象的深度。本發明使用等間距排列的光源點的多點光源，縮小了檢測區塊的面積，從而提高了感測精度。

技術領域

本發明涉及一種深度感測器，特別是一種編碼結構光深度感測器及感測方法。

背景技術

結構光深度感測器主要分為時間域與空間域兩種辨識技術，可廣泛應用于3D人臉辨識、手勢辨識、3D掃描儀與精密加工等。人臉辨識與手勢辨識因辨識速度的需求與感測距離限制等因素，大多使用空間域結構光的深度感測技術。

結構光深度感測器利用結構光投射器主動對投射物或投射空間進行特征標定，再由相機拍攝，通過比對投射器的圖像及相機拍攝的圖像得到投射空間中每一點的視差，從而計算其深度。比對時，由于需先在投射器的圖像中確定一個區塊，然后在相機拍攝的圖像中匹配到一樣的區塊，因此區塊大小直接影響到計算精度，區塊尺寸越大，精度越低。且現有技術中使用的結構光投射器必須為光源點不規則排列的光源，否則無法匹配區塊，但這種光源不易獲得。

發明內容

本發明一方面提供一種結構光深度感測器，用于感測對象的深度，所述結構光深度感測器包括：

投射器，包括多點光源，所述多點光源包括多個等間距排列的光源點，所述多點光源用于向所述對象投射不同編碼的結構光；

相機，設于所述投射器的一側，用于拍攝由所述對象反射的結構光；

存儲器，用于存儲所述相機的參數信息、以及所述投射器與所述相機的距離信息；及

處理器，分別與所述投射器、所述相機及所述存儲器電性連接；

所述處理器控制所述投射器向所述對象多次投射不同編碼的結構光，控制所述相機拍攝多次由所述對象反射的結構光，并根據所述存儲器內的所述參數信息與所述距離信息，所述投射器投射的不同編碼的結構光的信息及所述相機拍攝的結構光的信息計算所述對象的深度。

本發明另一方面提供一種感測方法，包括：

生成不同編碼的結構光；

向對象連續投射不同編碼的結構光，形成多個編碼圖像；

獲取經所述對象反射的不同編碼的結構光，形成多個拍攝圖像；

按投射次序分別將多個所述編碼圖像生成編碼圖像組及對應的多個拍攝圖像生成拍攝圖像組；

設定檢測區塊；

根據所述檢測區塊的尺寸分別在多個所述編碼圖像內提取同一位置的編碼區塊；

按所述編碼圖像組的次序將多個所述編碼區塊生成編碼區塊組；

根據所述檢測區塊的尺寸分別在多個所述拍攝圖像內提取同一位置的拍攝區塊；

按所述拍攝圖像組的次序將多個所述拍攝區塊生成拍攝區塊組；

匹配所述編碼區塊組與所述拍攝區塊組；

計算匹配完成的所述編碼區塊組與所述拍攝區塊組的視差；

根據所述視差計算所述對象的深度。