[实用新型]深度数据测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及三维测量系统，特别涉及深度数据测量系统。

背景技术

深度数据，亦可称为“景深信息”，是指被测物体相对于测量装置的距离。传统的图像拍摄方法只能获得物体的二维信息，无法得到物体的空间深度数据。但是，实际上物体表面的深度数据在各种工业、生活及娱乐应用中都至关重要。深度数据的实时获取尤其重要。

深度数据测量系统是一种对物体的深度数据进行测量的系统。目前深度数据测量技术多采用激光进行辅助。为了避免环境可见光对深度数据测量的干扰，往往采用红外激光进行辅助照射，并通过对红外激光在待测空间中的待测物体上形成的纹理片段进行分析和计算，得到待测物体上的纹理片段的深度数据，作为待测物体上相应位置处的深度数据。

常用的深度数据测量技术有单目视觉识别技术和双目视觉识别技术。

在单目视觉识别技术中，使用单个成像装置对待测空间进行成像。此时，需要向空间中投射预定的参考光束。并且还需要预先获得参考光束在多个参考平面(分别对应于不同的深度数据)上形成的参考纹理图案。通过对比实际测量时得到的图像中的纹理图案与对应于各个深度的参考纹理图案，确定各处的深度数据。这种情况下，实际测量时辅助激光投射装置与成像装置之间的相对位置关系需要与预先获得参考纹理图案时的相对位置关系严格对应，否则没有对比的依据。

在双目视觉识别技术中，使用两个成像装置同时对基本相同的待测空间进行成像。然后，例如可以通过三角测量法计算得出待测物体表面的空间深度数据。目前已有向待测空间中投射红外光束以作为测量辅助光的技术方案。红外光束被调制以在待测空间中的待测物体上形成红外光纹理。红外光纹理可以被设计为其中各个纹理片段与其周围预定范围内的其它纹理片段相区别从而能被识别。这样，可以在两个成像装置分别拍摄的图像中识别出同一个纹理片段形成的图案。同一个纹理片段在两个图像中形成的图案的位置差异(可以称为“视差”)与该纹理片段相对于两个成像装置的距离(也即深度数据)和两个成像装置之间的相对位置关系(例如相对距离)有关，由此可以获得该纹理片段的深度数据。一般而言，两个成像装置之间的距离远小于待测物体到成像装置的距离。

与单目视觉识别技术不同，在双目视觉识别技术中，不需要预先拍摄参考纹理图案作为深度数据确定依据。因此不需要严格设定成像装置与红外光投射装置之间的位置关系。

然而，为了实现更好的成像效果，从而更加精确地获得深度数据，综合考虑多方面因素，成像装置的拍摄范围往往是有限的。

在普通的视频监控系统中，可以通过转动成像装置(例如摄像头)，改变成像装置的拍摄角度，从而实现对整个监控区域(待测空间)的监控(拍摄)。

然而，转动成像装置这样的方案在深度数据测量领域中面临较大的困难。

首先，与普通视频监控系统不同，在深度数据测量系统中，还需要使用处理器对拍摄得到的纹理图案进行计算，以便获得纹理片段的深度数据。

如果不断转动成像装置，成像装置拍摄的图案总是完全发生变化，那么处理器的计算量将会非常大。

其次，在单目视觉识别技术方案中，在转动成像装置的同时，还要严格同步地转动红外光投射装置，否则无法与参考纹理图案进行有效的比对。

而在双目视觉视频技术方案中，则需要同时转动两个成像装置，两个成像装置之间的相对位置关系也要保证不在转动时发生变化，否则不能准确地计算得到深度数据。

而转动成像装置的方案最大的问题则在于，转动速度与拍摄帧率之间的平衡问题：如果拍摄帧率不高(相对于转动速度而言)，而转动速度较快时，会出现运动模糊，从而测量得到的深度数据不精确。另一方面，转动检测无法对周围环境进行实时检测，容易出现遗漏检测的问题。

因此，需要一种深度数据测量系统，其能够方便地获得整个待测空间中的待测物体的深度数据。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种深度数据测量系统，其能够方便地获得整个待测空间中的待测物体的深度数据。