[发明专利]基于红外结构光的成像方法

说明书

本发明涉及一种基于红外结构光的成像方法，对红外图像传感器中的像素阵列进行曝光时间相等的两次连续曝光，在像素阵列处于环境光下对其进行第一次曝光，然后在红外结构光源处于开启状态时对像素阵列进行第二次曝光。在像素的第二次曝光之后所获取的像素值大于或者等于第一次曝光之后所存储的像素值时，以该像素第二次曝光之后所获取的像素值与第一次曝光之后所存储的像素值的差作为其输出值；在像素的第二次曝光之后所获取的像素值小于第一次曝光之后所存储的像素值时，以该像素第二次曝光之后所获取的像素值作为其输出值。从而减弱环境光中红外光对像素阵列中各个像素的输出值的影响，利于后续深度信息的获取。

技术领域

本发明涉及图像传感器技术领域，尤其涉及一种基于红外结构光的成像方法。

背景技术

三维重建技术是指其通过三维物体的图像来恢复三维物体的三维空间几何形状。通过结构光来获得空间编码，再通过三角测量法来获得深度信息，为三维重建的方式之一。

常见的通过结构光获取深度信息的应用使用激光散斑或者编码结构光。激光散斑是指当激光通过粗糙透明表面(如毛玻璃)并投射在物体表面时，在物体表面可以观察到无规则分布的明暗斑点。这种激光散斑的产生是当激光照射在粗糙表面上时，表面上每一点都要散射光，而空间的点接收这些相干散射光的照射就形成了激光散斑，散斑场按光路分为两种，一种散斑场是在自由空间中传播而形成的(也称作客观散斑)，另一种是由透镜成像形成的(也称作主观散斑1。

而对于空间各点形成的规则散斑，其中包含了空间每点的深度信息，通过红外图像传感器来捕获所形成的散斑，通过特征提取与匹配，最终可以获得关于空间每点所形成的散斑中所包含的深度信息。红外图像传感器所成像上面亮点与暗区的对比度与深度计算有紧密联系。

然而，环境光中也存在一定的红外光，会对红外结构光成像形成一定的干扰，影响了所成像的深度获取。因此，如何减弱环境光对红外结构光成像的影响，成为目前业界亟需解决的问题之一。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于红外结构光的成像方法，以减弱环境光对红外结构光成像过程中的影响，利于后续深度信息的获取。

为了达到前述目的，本发明提供一种基于红外结构光的成像方法，其包括：

在红外结构光源处于关闭状态时，对红外图像传感器的像素阵列进行第一次曝光，获取并存储所述像素阵列中各个像素的像素值；

在所述红外结构光源处于开启状态时，对所述红外图像传感器的像素阵列进行第二次曝光，获取所述像素阵列中各个像素的像素值，并判断其是否大于或者等于所存储的该像素的像素值；

若是，所述像素的输出值为第二次曝光之后所获取的该像素的像素值与所存储的该像素的像素值之差；否则，所述像素的输出值为第二次曝光之后所获取的该像素的像素值；

其中，所述第一次曝光的曝光时间与所述第二次曝光的曝光时间相等。

进一步地，在进行第二次曝光时，所述红外图像传感器通过引脚输出一个与所述第二次曝光同步的控制信号，使所述红外结构光源处于开启状态。

进一步地，所述基于红外结构光的成像方法包括：对所述像素阵列中各个像素的输出值进行分段数值映射，使在每一分段内像素的输出值进行数值映射之后的像素值在该分段对应的像素值范围内。