[发明专利]基于结构光的深度相机及使用方法

权利要求书

1.一种基于结构光的深度相机，其特征在于，包括：结构光投射模块、图像成像模块、温度传感器模块以及处理器模块；

结构光投射模块，用于向目标人物投射激光散斑图案；

图像成像模块，用于接收目标人物反射后的激光散斑图案生成目标散斑图；

温度传感器模块，用于实时测试所述结构光投射模块和所述图像接收模块的温度；

处理器模块，用于根据预设置的第一温漂补偿模型和所述图像接收模块的温度对所述目标散斑图进行校正，根据预设置的第二温漂补偿模型和所述结构光投射模块的温度对预设置的结构光参考图像进行校正，根据校正后的所述目标散斑图像和结构光参考图像进行深度重建，生成深度图像。

2.根据权利要求1所述的基于结构光的深度相机，其特征在于，所述第一温漂补偿模型的通过如下步骤生成：

步骤M1：获取多个棋盘格图像，所述棋盘格图像通过深度相机在多个温度下采集；

步骤M2：获取参考棋盘格图像，提取所述棋盘格图像和所述参考棋盘格图像中的角点；

步骤M3：确定不同温度下的每一所述棋盘格图像与所述参考棋盘格图像的角点对应关系，进而确定所述参考棋盘格图像中每一角点与不同温度下的所述棋盘格图像中对应角点的第一位置差值，根据所述第一位置差值建立第一温漂补偿模型。

3.根据权利要求1所述的基于结构光的深度相机，其特征在于，所述第二温漂补偿模型的通过如下步骤生成：

步骤N1：获取多个目标散斑图像，所述散斑图像通过深度相机在多个温度下采集；

步骤N2：提取所述散斑图像和所述结构光参考图像中的特征点，确定不同温度下的每一所述散斑图像与所述结构光参考图像的特征点对应关系；

步骤N3：确定所述结构光参考图像中每一特征点与不同温度下的所述散斑图像中对应特征点的第二位置差值，根据所述第二位置差值建立第二温漂补偿模型。

4.根据权利要求2所述的基于结构光的深度相机，其特征在于，所述步骤M1包括如下步骤：

步骤M101：在所述深度相机的工作温度范围t₁～t_n内，等间隔取n个温度，分别为t₁、t₂、…、t_n；

步骤M102：对所述深度相机的结构光投射模块进行遮挡后放入高低温箱，将棋盘格平面放置于深度相机前距离d_r处并使其表面与结构光投射模块的轴向垂直；

步骤M103：通过高低温箱控制温度分别稳定在t₁、t₂、…、t_n后，通过所述深度相机的图像成像模块分别采集棋盘格图像g₁、g₂、…、g_n且同时分别记录温度传感器的温度值t′₁、t′₂、…、t′_n。

5.根据权利要求4所述的基于结构光的深度相机，其特征在于，所述步骤M3包括如下步骤：

步骤M301：确定不同温度下的每一所述棋盘格图像与所述参考棋盘格图像的角点对应关系；

步骤M302：分别计算棋盘格图像g₁、g₂、…、g_n与所述参考棋盘格图像中每个匹配角点(x,y)的位置差值dx₁、dx₂、…、dx_n与dy₁、dy₂、…、dy_n；

步骤M303：对每一所述匹配角点(x,y)与所述位置差值进行拟合生成所述第一温漂补偿模型，所述第一温漂补偿模型表示为：dx＝f_x(x,y,t)、dy＝f_y(x,y,t)，t为温度传感器的温度值。