[发明专利]结构光系统标定方法及装置、结构光系统及移动设备

说明书

本发明公开了一种结构光系统标定方法及装置、结构光系统及移动设备，其中结构光系统标定方法包括：获得标定板图像和标定板被投影模组投影后的投影图像，其中投影模组的投影图案基于二值几何空间编码图案形成；利用标定板图像和投影图像对包括相机和投影模组的结构光系统进行标定。本发明可以提高结构光系统标定精度。在相机采用红外相机，投影模组采用投影光栅模组，结构光系统为光栅结构光系统时，还可以为移动设备提供可靠度高、体积小、成本低廉的结构光系统，实现移动设备的高精度三维扫描。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及结构光系统标定方法及装置、结构光系统及移动设备。

背景技术

结构光三维扫描技术由于其具有低成本、非接触、高精度、高效率等优点，已广泛应用于产品设计与制造、工业测量、质量检测、医学、影视娱乐等行业，被誉为最有前途的三维测量方法。结构光三维扫描技术通过主动控制光源来实现三维扫描，与其他三维扫描技术相比具有更高的可靠度。在进行结构光三维重建前须先对结构光系统进行标定，即获知结构光系统中相机与投影设备的内部参数，以及两者之间的转换关系，亦称为外部参数。标定精度的高低直接影响三维重建的质量。目前针对相机的标定技术业已成熟，可利用棋盘格标定板对其进行标定，而投影设备为非成像设备，难以准确获取三维空间点与三维空间点在投影图像上相应位置的对应关系，从而导致投影设备的标定相对困难。

发明内容

本发明实施例提供一种结构光系统标定方法，用以提高结构光系统标定精度，该方法包括：

获得标定板图像和标定板被投影模组投影后的投影图像，其中投影模组的投影图案基于二值几何空间编码图案形成；

利用标定板图像和投影图像对包括相机和投影模组的结构光系统进行标定。

在一个实施例中，所述相机为红外相机；所述投影模组为投影光栅模组；所述结构光系统为光栅结构光系统。

本发明实施例还提供一种结构光系统标定装置，用以提高结构光系统标定精度，该装置包括：

图像获得模块，用于获得标定板图像和标定板被投影模组投影后的投影图像，其中投影模组的投影图案基于二值几何空间编码图案形成；

系统标定模块，用于利用标定板图像和投影图像对包括相机和投影模组的结构光系统进行标定。

在一个实施例中，所述相机为红外相机；所述投影模组为投影光栅模组；所述结构光系统为光栅结构光系统。

在本发明实施例的结构光系统标定方法及装置中，投影模组的投影图案是基于二值几何空间编码图案形成，而二值几何空间编码图案具有强鲁棒性、高编码密度和小窗口特征，因此利用标定板被投影模组投影后的投影图像对结构光系统进行标定，能够提高结构光系统标定精度；并且，标定结构光系统是基于标定板图像和投影图像，标定过程中没有引入相机标定误差，也能够提高结构光系统标定精度。进一步的，实施例中，在相机采用红外相机，投影模组采用投影光栅模组，结构光系统为光栅结构光系统时，可以实现可靠度高、体积小、成本低廉的光栅结构光系统高精度标定。

本发明实施例还提供一种结构光系统，用以提高结构光系统标定精度，该系统包括：

相机，用于拍摄标定板图像和标定板被投影模组投影后的投影图像；

投影模组，用于将基于二值几何空间编码图案形成的投影图案投影至标定板；

所述标定板图像和投影图像用于对包括相机和投影模组的结构光系统进行标定。

在一个实施例中，所述相机为红外相机；所述投影模组为投影光栅模组；所述结构光系统为光栅结构光系统。