[发明专利]基于VCSEL的三维人脸测量模组及测量方法

摘要

一种基于VCSEL的双目三维人脸测量模组及时序测量方法，该模组由VCSEL阵列光源、投影透镜、扩束透镜、数模转换模块、两个红外数码相机、频率同步控制模块、微处理器、数据传输模块、控制电路构成。所述模组通过控制电路对每个VCSEL光源独立控制，运用时序编码解码的方法，实现双目立体视觉中同源点的匹配。利用沿时序展开的二值化时序数列配对方式，对每个投影图案光点进行匹配，解决了现有基于VCSEL阵列光源对投影图案要求较高的不相关度和很好的均匀度的问题，实现了对VCSEL阵列光源可任意排列的自由度。本发明提出了所述时序编码解码的具体方法和采用所述时序测量方法所需编码投影图案的最小幅数。

主权项

1.一种基于VCSEL的三维人脸测量模组(10)，其特征在于该模组包括：微处理器(101)、集成投影单元(103)、由左红外相机(102A)和右红外相机(102B)构成的双目相机、数模转换模块(104)、频率同步控制模块(105)、数据传输模块(106)，所述的微处理器(101)的第一输出端与所述的频率同步控制模块(105)的输入端相连，所述的频率同步控制模块(105)的输出端分别与所述的集成投影单元(103)、左红外相机(102A)和右红外相机(102B)的输入端相连，所述的微处理器(101)的第二输出端经所述的数模转换模块(104)与所述的集成投影单元(103)相连，所述的左红外相机(102A)的输出端和右红外相机(102B)的输出端经所述的数据传输模块(106)与所述的微处理器(101)的输入端相连；所述的集成投影单元(103)由依次的控制电路(107)、VCSEL阵列光源(108)、VCSEL光源(109)、投影透镜(110)和扩束透镜(111)组成，所述VCSEL阵列光源(108)衬底上的每个VCSEL光源(109)由所述的控制电路(107)单独控制打开或关闭，所述的频率同步控制模块(105)控制所述的每个VCSEL光源(109)进行打开或关闭状态切换的时间间隔为编码周期T_s，每经过一个编码周期T_s，VCSEL阵列光源(108)向空间投射出不同的组合光点点阵图案；所述的左红外数码相机(102A)由依次的左CCD阵列(112A)、左物透镜(113A)、左窄带通滤波片(114A)构成，所述的右红外数码相机(102B)由依次的右CCD阵列(112B)、右物透镜(113B)、右窄带通滤波片(114B)构成。