[发明专利]结构光深度感测器及感测方法

说明书

本发明提出一种结构光深度感测器，用于感测对象的深度。结构光深度感测器包括投射器、相机、处理器及存储器；投射器包括多点光源，多点光源包括多个等间距排列的光源点，相机设于所述投射器的一侧，处理器分别与投射器、相机、存储器电性连接，存储器内存有相机的参数信息、以及投射器与相机的距离信息。本发明提出一种结构光深度感测器的感测方法，通过处理器控制多点光源向对象连续投射多次不同编码的结构光形成多个编码图像，并控制相机拍摄每次由对象反射的结构光形成多个拍摄图像，并根据存储器内的参数信息、距离信息计算对象的深度。本发明使用等间距排列的光源点的多点光源，缩小了检测区块的面积，从而提高了感测精度。

技术领域

本发明涉及一种深度感测器，特别是一种编码结构光深度感测器及感测方法。

背景技术

结构光深度感测器主要分为时间域与空间域两种辨识技术，可广泛应用于3D人脸辨识、手势辨识、3D扫描仪与精密加工等。人脸辨识与手势辨识因辨识速度的需求与感测距离限制等因素，大多使用空间域结构光的深度感测技术。

结构光深度感测器利用结构光投射器主动对投射物或投射空间进行特征标定，再由相机拍摄，通过比对投射器的图像及相机拍摄的图像得到投射空间中每一点的视差，从而计算其深度。比对时，由于需先在投射器的图像中确定一个区块，然后在相机拍摄的图像中匹配到一样的区块，因此区块大小直接影响到计算精度，区块尺寸越大，精度越低。且现有技术中使用的结构光投射器必须为光源点不规则排列的光源，否则无法匹配区块，但这种光源不易获得。

发明内容

本发明一方面提供一种结构光深度感测器，用于感测对象的深度，所述结构光深度感测器包括：

投射器，包括多点光源，所述多点光源包括多个等间距排列的光源点，所述多点光源用于向所述对象投射不同编码的结构光；

相机，设于所述投射器的一侧，用于拍摄由所述对象反射的结构光；

存储器，用于存储所述相机的参数信息、以及所述投射器与所述相机的距离信息；及

处理器，分别与所述投射器、所述相机及所述存储器电性连接；

所述处理器控制所述投射器向所述对象多次投射不同编码的结构光，控制所述相机拍摄多次由所述对象反射的结构光，并根据所述存储器内的所述参数信息与所述距离信息，所述投射器投射的不同编码的结构光的信息及所述相机拍摄的结构光的信息计算所述对象的深度。

本发明另一方面提供一种感测方法，包括：

生成不同编码的结构光；

向对象连续投射不同编码的结构光，形成多个编码图像；

获取经所述对象反射的不同编码的结构光，形成多个拍摄图像；

按投射次序分别将多个所述编码图像生成编码图像组及对应的多个拍摄图像生成拍摄图像组；

设定检测区块；

根据所述检测区块的尺寸分别在多个所述编码图像内提取同一位置的编码区块；

按所述编码图像组的次序将多个所述编码区块生成编码区块组；

根据所述检测区块的尺寸分别在多个所述拍摄图像内提取同一位置的拍摄区块；

按所述拍摄图像组的次序将多个所述拍摄区块生成拍摄区块组；

匹配所述编码区块组与所述拍摄区块组；

计算匹配完成的所述编码区块组与所述拍摄区块组的视差；

根据所述视差计算所述对象的深度。