[发明专利]深度数据测量设备、方法及图像匹配方法

权利要求书

1.一种深度数据测量设备，包括：

第一结构光投射装置，用于向拍摄空间投射第一编码结构光；

第二结构光投射装置，用于向拍摄空间投射第二编码结构光；

与第一和第二结构光投射装置相对固定的成像单元，用于对所述拍摄空间进行拍摄以获得在结构光照射下的拍摄对象的二维图像；以及

处理器，用于

控制第一和第二结构光投射装置分别向拍摄空间投射编码结构光，以及控制第一和第二结构光投射装置同时向拍摄空间投射编码结构光，

控制所述成像单元分别拍摄在由第一和第二编码结构光照射下所述拍摄对象的第一图案二维图像和第二图案二维图像，以及由第一和第二编码结构光合成的编码结构光照射下所述拍摄对象的合成图案二维图像，并且

基于拍摄的所述第一图案二维图像、第二图案二维图像和所述合成图案二维图像，确定所述拍摄对象的深度数据。

2.如权利要求1所述的深度数据测量设备，其中，所述成像单元包括：

第一成像装置和第二成像装置，用于对投射在相同拍摄空间内的编码结构光进行拍摄，分别得到投射结构光照射下的拍摄对象的第一图像和第二图像，所述第一成像装置和所述第二成像装置之间具有预定相对位置关系，并且

所述处理器用于控制所述第一成像装置和第二成像装置在第一结构光投射装置单独投射、第二结构光投射装置单独投射以及第一和第一结构光投射装置共同投射结构光时，拍摄各自包括第一和第二图像的三组图像。

3.如权利要求2所述的深度数据测量设备，其中，处理器用于：

获取每组图像中的所述第一图像和所述第二图像，对于各组图像，分别以相同的匹配窗口大小求取同组的所述第一图像和所述第二图像间各窗口匹配的置信度，基于每组图像中所述第一图像和所述第二图像间各窗口匹配的置信度，确定每组图像中所述第一图像和所述第二图像间彼此匹配的窗口，并且根据彼此匹配的窗口中第一图像像素和第二图像像素之间的位置差异，以及所述预定的相对位置关系，确定所述第一图像像素的深度数据。

4.根据权利要求1所述的深度数据测量设备，其中，所述深度数据测量设备以预定的工作周期重复第一结构光投射装置单独投射结构光、第二结构光投射装置单独投射结构光以及第一和第一结构光投射装置共同投射结构光。

5.根据权利要求1所述的深度数据测量设备，还包括：

第三结构光投射装置，用于向拍摄空间投射第三编码结构光，并且

处理器用于：

控制第三结构光投射装置单独、与第一和/或第二结构光投射装置共同投射编码结构光。

6.根据权利要求1所述的深度数据测量设备，其中，第一和第二结构光投射装置投射具有不同图案的第一和第二编码结构光。

7.根据权利要求1所述的深度数据测量设备，其中，第一和第二结构光投射装置投射具有图案相同且角度有偏转的第一和第二编码结构光。

8.一种图像匹配方法，包括：

控制第一结构光投射装置和第二结构光投射装置在不同时刻向拍摄空间投射第一编码结构光、第二编码结构光以及同时投射第一和第二编码结构光；

获取第一成像装置和第二成像装置对投射在相同拍摄空间内的三种编码结构光进行拍摄分别得到的三组图像，所述第一成像装置和所述第二成像装置之间具有预定的相对位置关系，各组图像中由所述第一成像装置拍摄的图像为第一图像，由所述第二成像装置拍摄的图像为第二图像；

对于各组图像，分别以相同的匹配窗口大小求取同组的所述第一图像和所述第二图像间各窗口匹配的置信度；以及

基于每组图像中所述第一图像和所述第二图像间各窗口匹配的置信度，确定每组图像中所述第一图像和所述第二图像间彼此匹配的窗口。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述第一成像装置和所述第二成像装置具有相同的帧频，并且每组图像中的第一图像和第二图像是所述第一成像装置和所述第二成像装置同时拍摄的。