[发明专利]一种深度信息采集方法及系统

说明书

本发明公开一种深度信息采集方法，包括对深度关系进行标定；垂直于待测物体方向发射第一激光图案，第一激光图案经待测物体表面反射形成第二激光图案；在垂直于待测物体方向接收第二激光图案；计算第二激光图案中采样点位置的像素密度值；根据标定的深度关系，确定像素密度值对应采样点的深度值。本发明还公开一种深度信息采集系统。本发明的方法和系统具有计算速度快、复杂度低、采集效率高、精度合适、系统结构简单、成本低等优点，深度图像分辨率可基于采样点的设计进行调整，适用于不同尺寸和不同精度要求的待测物体的深度信息采集。

技术领域

本发明涉及电子技术领域。更具体地，涉及一种深度信息采集方法及系统。

背景技术

在电子技术领域中，深度信息是指图像采集设备中摄像头模组的镜头(Lens)与拍摄物体之间垂直距离的相关信息。近年来，随着虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)和增强现实(Augmented Reality，简称AR)技术的发展，深度信息的应用也越来越广泛。目前，一般基于深度相机进行深度信息的采集，如在通过深度相机获取相机视野内的目标物体表面每个采样点的深度信息后，将采样点的集合构成目标物体的深度点云图，完成深度信息的采集。主流的深度相机技术一般包括飞行时间(Time Of Flight，以下简称TOF)技术和三维视觉技术。

TOF技术是通过计算光的飞行时间来计算视野内目标的深度信息，具体地是通过给目标连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。TOF测距方法属于双向测距技术，它主要利用信号在两个异步收发机(Transceiver)(或被反射面)之间往返的飞行时间来测量节点间的距离，在信号电平比较好调制或在非视距视线环境下，基于RSSI(Received Signal StrengthIndication，接收的信号强度指示)测距方法估算的结果比较理想；在视距视线环境下，基于TOF距离估算方法能够弥补基于RSSI距离估算方法的不足。同时，TOF测距方法有两个关键的约束：一是发送设备和接收设备必须始终同步；二是接收设备提供信号的传输时间的长短。

三维视觉技术主要包括双目立体视觉和结构光三维视觉，还有其他的三维视觉技术，如由明暗恢复性状、由纹理恢复性状、激光测距、莫尔阴影与散焦测距。按照景物的照明条件，三维视觉技术可分为被动和主动两大类：双目立体视觉是被动方式，景物的照明是由物体周围的光照条件来提供。双目立体视觉是通过模拟人的双目成像原理，基于左右摄像头的偏差，计算成像物体的深度信息。结构光三维视觉则是主动方式，使用一个专门的光源装置来提供目标物体周围的照明。结构光三维视觉是基于光学三角法测量原理，光学投射将一定模式的结构光投射于物体表面，在表面上形成由被测物体表面形状所调制的光条三维图像，该三维图像由处于另一位置的摄像机探测，从而获得光条二维畸变图像。光条的畸变程度取决于光学投射期与摄像机之间的相对位置和物体表面的轮廓(高度)。

由于现有的深度相机技术算法复杂，随着被测物体的增大和测量信息的增多，处理时间越来越长，计算系统也变得越来越复杂性。因此，需要提供一种算法简单、计算速度快，可以实现高频率输出的深度信息采集方法及系统。

发明内容

为了克服上述问题，本发明的一个目的在于提供一种算法简单、计算速度快，可以实现高频率输出的深度信息采集方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种深度信息采集方法，包括

S1：对深度关系进行标定；

S2：垂直于待测物体方向发射第一激光图案，第一激光图案经待测物体表面反射形成第二激光图案；

S3：在垂直于待测物体方向接收第二激光图案；

S4：计算第二激光图案中采样点位置的像素密度值；