[发明专利]利用RGB-IR同时生成深度图和彩色图的系统和方法

说明书

本发明公开了一种利用RGB‑IR同时生成深度图和彩色图的系统及方法。所述系统包括同步触发模块、RGB‑IR模组、散斑结构光红外发射模块、散斑结构光计算模块和彩色ISP模块；所述同步触发模块用于同步触发所述RGB‑IR模组和所述散斑结构光红外发射模块工作；所述散斑结构光红外发射模块用于协同所述RGB‑IR模组进行分时曝光，以同时生成红外帧和彩色帧；所述散斑结构光计算模块用于处理所述红外帧得到深度图；所述彩色ISP模块用于处理所述彩色帧得到彩色图。相对于传统的三颗模组的系统，本发明只用了两颗模组，成本更低，功耗也更低，减小体积，从而更合适于应用到手机等嵌入式设备中。深度图和彩色图均是由RGB‑IR模组生成，因此深度图和彩色图天生拥有优越的同步性。

技术领域

本发明涉及三维测量应用领域，特别涉及一种利用RGB-IR同时生成深度图和彩色图的系统和一种利用RGB-IR同时生成深度图和彩色图的方法。

背景技术

目前，三维测量技术已经发展成熟，且三维测量市场已经兴起。特别是苹果公司的iphoneX面世后，三维测量的市场已经被全面打开。但是不管是早前微软公司的kinect还是最近苹果公司的iphoneX的三维测量系统采用的均是：一颗红外发射模组、一颗红外Camera模组、一颗彩色Camera模组的系统，目前还没有一种只用两颗模组即可同时生成深度图和彩色图的系统。

中国专利申请CN201510885151.4公开了一种具有散斑投射器的三维扫描系统及其应用，包括一具有散斑投射器的三维扫描系统及其应用，其中所述三维扫描系统包括一散斑投射器、一红外摄像模组以及一彩色红外摄像模组，其中所述散斑投射器向场景或者物体投射红外光，所述红外摄像模组通过获取被场景或者物体反射的至少一部分红外光获得场景或者物体的IR图像，所述彩色红外摄像模组通过获取被场景或者物体反射的至少一部分红外光和可见光获得场景或者物体的RGBIR图像，在后续，基于所述红外摄像模组获得的所述IR图像和所述彩色红外摄像模组获得的所述RGBIR图象中的IR图像得到场景或者物体的灰度三维数据。但是这种系统仍然需要三颗模组。

因此，如何设计出一种体积更小，成本更低的利用RGB-IR同时生成深度图和彩色图的系统成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种利用RGB-IR同时生成深度图和彩色图的系统和一种利用RGB-IR同时生成深度图和彩色图的方法。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种利用RGB-IR同时生成深度图和彩色图的系统，所述系统包括同步触发模块、RGB-IR模组、散斑结构光红外发射模块、散斑结构光计算模块和彩色ISP模块；

所述同步触发模块用于同步触发所述RGB-IR模组和所述散斑结构光红外发射模块工作；

所述散斑结构光红外发射模块用于协同所述RGB-IR模组进行分时曝光，以同时生成红外帧和彩色帧；

所述散斑结构光计算模块用于处理所述红外帧得到深度图；

所述彩色ISP模块用于处理所述彩色帧得到彩色图。

优选地，所述同步触发模块用于向所述RGB-IR模组和所述散斑结构光红外发射模块发送同步工作信号，以同步触发所述RGB-IR模组和所述散斑结构光红外发射模块工作。

优选地，设定帧率为每秒N帧，其中，所述N为大于等于1的正整数，所述同步触发模块具有帧周期，所述帧周期为1/(N/2)秒；

所述同步触发模块用于在每个所述帧周期内向所述RGB-IR模组发送帧触发信号；同时，

所述同步触发模块用于在每个所述帧周期内向所述散斑结构光红外发射模块发送开关信号。

优选地，所述帧周期包括交替进行的红外开启子帧周期和红外关闭关子帧周期；