[发明专利]基于TOF的双目深度信息获取系统及方法

权利要求书

1.一种基于TOF的双目深度信息获取系统，其特征在于，所述系统包括：

发射装置，包括激光光源和透镜模组，所述激光光源用于发射调制光信号，所述透镜模组用于将所述调制光信号调整至预设状态；

接收装置，包括设置在同一基线上的左目相机和右目相机，所述左目相机和所述右目相机均包括图像传感器；

控制装置，用于控制所述发射装置向目标物表面发射调制光信号，并控制TOF相机接收基于所述调制光信号的反射光信号，形成TOF图像帧，并根据所述TOF图像帧计算深度数据，TOF相机为左目相机和/或右目相机。

2.根据权利要求1所述的基于TOF的双目深度信息获取系统，其特征在于，所述激光光源包括垂直腔表面发射激光器或发光二极管；和/或，

所述透镜模组包括准直透镜和衍射光学元件；和/或，

所述左目相机和所述右目相机均为红外相机。

3.一种基于TOF的双目深度信息获取方法，其特征在于，应用于权利要求1或者2所述的基于TOF的双目深度信息获取系统的控制装置，所述基于TOF的双目深度信息获取系统还包括发射装置和接收装置，所述方法包括：

控制所述发射装置向目标物表面发射调制光信号；

控制TOF相机接收基于所述调制光信号的反射光信号，形成TOF图像帧，其中，所述TOF相机为所述接收装置内的左目相机和/或右目相机；

根据所述TOF图像帧计算深度信息。

4.根据权利要求3所述的基于TOF的双目深度信息获取方法，其特征在于，所述TOF相机为所述左目相机或右目相机；

所述控制TOF相机接收基于所述调制光信号的反射光信号，形成TOF图像帧，根据所述TOF图像帧计算深度数据的步骤，包括：

控制所述TOF相机获取单目的TOF图像帧，并控制所述左目相机和所述右目相机获取双目图像帧；

根据所述TOF图像帧计算TOF深度信息，并根据所述双目图像帧计算双目深度信息。

5.根据权利要求3所述的基于TOF的双目深度信息获取方法，其特征在于，所述TOF相机为所述左目相机和右目相机；

所述控制TOF相机接收基于所述调制光信号的反射光信号，形成TOF图像帧，根据所述TOF图像帧计算深度数据的步骤，包括：

控制所述左目相机和右目相机获取双目TOF图像帧；

根据所述双目TOF图像帧计算双目TOF深度信息。

6.根据权利要求3所述的基于TOF的双目深度信息获取方法，其特征在于，所述TOF相机的图像传感器的采样快门与所述发射装置发射所述调制光信号的周期对齐；

所述控制TOF相机接收基于所述调制光信号的反射光信号，形成TOF图像帧的步骤，包括：

在连续多个采样周期内分别对基于所述调制光信号的反射光信号进行采样，得到各采样周期的光电信号；

对连续多个采样周期的光电信号进行积分采样处理，得到实际光电信号；

根据所述实际光电信号和所述调制光信号获取TOF图像。

7.根据权利要求6所述的基于TOF的双目深度信息获取方法，其特征在于，所述在连续多个采样周期内分别对基于所述调制光信号的反射光信号进行采样的步骤，包括：

在每个采样周期内控制采样快门分别延时四个相位对所述反射光信号进行四次采样，相邻相位差为π/2，采样快门的开启时长小于或者等于所述发射装置发射所述调制光信号的周期的四分之一。

8.根据权利要求3所述的基于TOF的双目深度信息获取方法，其特征在于，所述根据所述TOF图像帧计算深度信息的步骤，包括：

TOF图像帧被分成多组子帧集，各组子帧集内子帧的数量为2^k，K为自然数；

对各组子帧集内的全部子帧进行融合处理，得到各组子帧集的融合帧；

利用所述融合帧计算深度信息。