[發明專利]結構光測深系統、測量信息碼深度的方法及數據處理方法

有效

• 申請號: 201910798809.6
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN110502947B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 王昌奇;黃繼欣;姚林昌;黃榮;成學平;黃治家
• 申請（專利權）人: 深圳市杰普特光電股份有限公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 楊奇松

1.一種結構光測深系統，其特征在于，包括：

發射激光器，用于發射結構光，所述結構光以預設入射角度照射于位于水平面上的內置有信息碼的透明基板表面，所述預設入射角度大于零小于90度；

第一成像裝置，位于所述結構光的反射光路上，用于獲取經所述透明基板反射的結構光的結構光圖像，并將所述結構光圖像傳輸給PC終端；

點光源，與所述透明基板位于同一水平面，用于發射照明光，以照亮所述透明基板內的信息碼；

第二成像裝置，位于垂直于所述透明基板的Z軸方向上，可相對于Z軸方向上下移動，用于根據所述PC終端的控制獲取不同位置處的信息碼圖像，并將獲取到的不同位置處的信息碼圖像傳輸給所述PC終端；

所述PC終端，用于根據所述結構光圖像確定所述透明基板上表面的位置，并控制所述第二成像裝置從所述上表面的位置開始，按照預設間距從上至下移動，以獲取不同位置處的信息碼圖像，以及還用于根據所述第二成像裝置獲取到的不同位置處的信息碼圖像確定獲取所述信息碼的最佳聚焦位置，并根據所述最佳聚焦位置計算出所述信息碼所在位置到所述透明基板上表面的距離。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述發射激光器相對于所述透明基板成45度安裝，使得所述結構光以45度入射角照射于所述透明基板表面。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第一成像裝置的鏡頭放大倍率小于所述第二成像裝置的鏡頭放大倍率。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述第一成像裝置的鏡頭為4倍遠心鏡頭，和/或所述第二成像裝置的鏡頭為10倍遠心鏡頭。

5.一種測量信息碼深度的方法，其特征在于，應用于如權利要求1-4中任一項所述的結構光測深系統，所述方法包括：

利用發射激光器發射以預設入射角度照射于內置有信息碼的透明基板表面的結構光；

利用第一成像裝置獲取經所述透明基板反射的結構光的結構光圖像，并根據所述結構光圖像確定所述透明基板上表面的位置；

利用點光源發射照明光，以照亮所述透明基板內的信息碼；

利用第二成像裝置從所述上表面的位置開始，按照預設間距從上至下移動，以獲取不同位置處的信息碼圖像；

根據獲取到的不同位置處的信息碼圖像確定獲取所述信息碼的最佳聚焦位置，并根據所述最佳聚焦位置計算出所述信息碼所在位置到所述透明基板上表面的距離。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在利用第一成像裝置獲取經所述透明基板反射的結構光的結構光圖像之前，所述方法還包括：

確定所述發射激光器相對于所述透明基板成預設角度安裝，以及確定所述第一成像裝置位于所述結構光的反射光路上，其中，所述預設角度與所述預設入射角度互為余角。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在利用第二成像裝置從所述位置處開始，按照預設間距從上至下移動，以獲取不同位置處的信息碼圖像之前，所述方法還包括：

確定所述第二成像裝置與所述透明基板上表面的位置齊平。

8.一種數據處理方法，其特征在于，應用于如權利要求1-4中任一項所述的結構光測深系統中的PC終端，所述結構光測深系統還包括：點光源和第二成像裝置，所述點光源與透明基板位于同一水平面，用于發射照明光以照亮所述透明基板內的信息碼；所述第二成像裝置位于垂直于所述透明基板的Z軸方向上，可相對于Z軸方向上下移動，用于根據所述PC終端的控制在不同位置處獲取對應位置處的信息碼圖像；所述方法包括：

接收來自于所述第二成像裝置獲取到的不同位置處的信息碼圖像；

根據所述不同位置處的信息碼圖像確定獲取所述信息碼的最佳聚焦位置；

根據所述最佳聚焦位置計算出所述信息碼所在位置到所述透明基板上表面的距離。