[发明专利]动态散斑投影装置以及图像采集系统

说明书

本申请实施例公开了一种动态散斑投影装置以及图像采集系统，涉及计算机视觉技术领域，该动态散斑投影装置包括散斑光源机构、准直镜头机构以及驱动机构。其中，散斑光源机构用于出射在目标物体上形成散斑的投影光束。准直镜头机构设置于投影光束的光路上，用于对投影光束进行准直后向目标物体出射准直光束。驱动机构用于驱动准直镜头机构沿不平行于准直光束的方向上呈周期性地运动，以使准直光束投影到目标物体上时形成随时间变化的散斑。由于动态散斑随时间变化，因此包含了时间信息，方便在进行三维重建的立体匹配时，引入时间信息，来减小匹配图像块的尺寸，从而提高深度感知的精准度。

技术领域

本申请涉及计算机视觉技术领域，更具体地，涉及一种动态散斑投影装置以及图像采集系统。

背景技术

随着移动互联网的高速发展，移动终端与智能交互设备的普及，深度感知技术成为了当前、以至未来的人机交互的核心技术，深度感知技术可以用于感知空间物体的形状和距离信息，是计算机视觉领域研究和应用开发的热点方向。

然而，目前的深度感知技术存在硬件随工作时间增加温度升高，导致精度不高的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提出了一种动态散斑投影装置以及图像采集系统，以解决上述问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种动态散斑投影装置，包括散斑光源机构、准直镜头机构以及驱动机构。其中，散斑光源机构用于出射在目标物体上形成散斑的投影光束。准直镜头机构设置于投影光束的光路上，用于对投影光束进行准直后向目标物体出射准直光束。驱动机构用于驱动准直镜头机构沿不平行于准直光束的方向上呈周期性地运动，以使准直光束投影到目标物体上时形成随时间变化的散斑。

进一步的，驱动机构包括磁性组件和线圈组件；线圈组件、准直镜头机构和磁性组件依次沿投影光束的出射方向设置；线圈组件固定在准直镜头上，用于在通电时与磁性组件相互作用，以驱动准直镜头机构沿不平行于准直光束的方向上呈周期性地运动。

进一步的，准直镜头机构包括准直镜头和运动载体，准直镜头设置在运动载体上且位于投影光束的光路上，用于对投影光束进行准直后向目标物体出射准直光束；线圈组件与运动载体连接。

进一步的，磁性组件包括磁石支座和多个磁石；磁石支座上开设有第一通孔，第一通孔位于准直光束的光路上；多个磁石设置在磁石支座上，且均匀分布在第一通孔周围；线圈组件包括多个线圈，多个线圈与准直镜头连接，且多个线圈环绕形成第二通孔，第二通孔位于投影光束的光路上。

进一步的，多个磁石包括第一磁石、第二磁石、第三磁石以及第四磁石；第一磁石与第二磁石关于第一通孔对称，第三磁石与第四磁石关于第二通孔对称，第一磁石朝向第二磁石的方向垂直于第三磁石朝向第四磁石的方向；多个线圈包括第一线圈、第二线圈、第三线圈以及第四线圈；第一线圈与第一磁石对应设置，第二线圈与第二磁石对应设置，第三线圈与第三磁石对应设置，第四线圈与第四磁石对应设置。

进一步的，磁石支座包括上盖板、下盖板以及多个连杆；上盖板和下盖板通过多个连杆连接；上盖板开设有上通孔，下盖板开设有下通孔，上通孔和下通孔均位于准直光束的光路上，且上通孔和下通孔共同形成第一通孔；第一磁石、第二磁石、第三磁石以及第四磁石均设置于上盖板和下盖板之间。

进一步的，准直镜头机构包括准直镜头和具有磁性的准直镜头安装座，准直镜头设置在准直镜头安装座上，且准直镜头位于投影光束的光路上；驱动机构包括电磁铁组件，电磁铁组件用于在通电时与镜头安装座相互作用，以驱动镜头安装座在不平行于准直光束的方向上运动。

进一步的，电磁铁组件包括多个电磁铁和电磁铁支座；电磁铁支座上开设有第三通孔，第三通孔位于准直光束的光路上；多个电磁铁设置在电磁铁支座上，且均匀分布在第三通孔周围，用于在通电时与镜头安装座相互作用，以驱动镜头安装座在不平行于准直光束的方向上运动。