[發明專利]一種結構光參考圖采集裝置和方法

有效

• 申請號: 202010147190.5
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111272070B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 周飛亞;李驪
• 申請（專利權）人: 南京華捷艾米軟件科技有限公司;北京華捷艾米科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王學強

本發明公開了一種結構光參考圖采集裝置和方法，包括投影模組、接收模組和支架，所述支架上設有滑槽，投影模組、接收模組均裝配在滑槽上，投影模組和接收模組通過沿滑槽滑動調節二者之間的距離。本發明的投影模組、接收模組可沿滑槽移動，采集參考圖時增大/減小基線距離，測量深度時固定基線距離，利用基線距離可調的結構及方法采集多張參考圖，并以此構造具有更大視場角的目標參考圖，在保證深度精度的前提下，有效消除結構光相機中的深度暗角，增大非參考圖距離處的視場角。

技術領域

本發明涉及結構光深度相機，尤其是一種結構光參考圖采集裝置和方法。

背景技術

結構光技術是一種三維測量技術，其投影模組向真實世界投射按照一定規則和模式編碼的圖像，接收模組拍攝經物體調制的失真投影圖像，并與在一定距離處拍攝的投影圖像(即參考圖)進行比對，根據已標定好的光學系統內、外部參數，即可求出圖像中所有點的深度信息。

投影模組與接收模組光心間的物理距離稱為基線(Base Line,BL)?；€的存在使得在遠離參考圖采集的位置，參考圖不能完全覆蓋接收模組視場，接收模組視場邊緣區域的圖案無法與參考圖進行匹配比對，造成“深度暗角”現象。

如圖1所示，投影模組101與接收模組102，拍攝位置與參考圖采集位置的距離d_Ref越大，深度暗角(灰色區域)越明顯，有效視場越小。減小基線距離，可在一定程度上減小暗角，但會導致深度測量精度降低。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術存在的缺陷，本發明旨在提供一種結構光相機的參考圖采集裝置和方法，旨在保證測量精度的前提下，消除結構光相機中的深度暗角，增大非參考圖距離處的視場角。

技術方案：一種結構光參考圖采集裝置，包括投影模組、接收模組和支架，所述支架上設有滑槽，投影模組、接收模組均裝配在滑槽上，投影模組和接收模組通過沿滑槽滑動調節二者之間的距離。

進一步的，所述滑槽上標有刻度。

一種使用上述結構光參考圖采集裝置的結構光參考圖采集方法，包括如下步驟：

(1)確定參考圖尺寸、參考圖拍攝距離、深度測量時的基準基線距離；

(2)根據參考圖尺寸確定拍攝參考圖時的各拍攝基線距離；

(3)依次調節投影、接收模組基線距離為步驟(2)中確定的各拍攝基線距離，拍攝各相應參考圖；設置投影、接收模組基線距離為基準基線距離，并拍攝對應的基準參考圖；

(4)以基準參考圖為基準，對拍攝的各參考圖進行處理，構造最終參考圖。

進一步的，步驟(1)中所述根據已知的產品工作距離確定參考圖尺寸，具體是確定整個工作距離范圍內無深度暗角時的目標參考圖尺寸。

進一步的，步驟(2)中所述根據參考圖尺寸確定拍攝參考圖時的各拍攝基線距離具體包括如下方法：

若發射模組在接收模組左側，則選取的各拍攝基線距離中，

最短的基線距離需滿足：參考圖左邊界在接收模組視場內；

最長的基線距離需滿足：參考圖右邊界在接收模組視場內；

若發射模組在接收模組右側，則選取的各拍攝基線距離中，

最短的基線距離需滿足：參考圖右邊界在接收模組視場內；

最長的基線距離需滿足：參考圖左邊界在接收模組視場內。

進一步的，所述參考圖的參考圖左邊界、右邊界具體是在參考圖最遠距離、最近距離處確定，方法為：

若發射模組在接收模組左側：