深度數據測量系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及三維測量系統(tǒng)，特別涉及深度數據測量系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]深度數據，亦可稱為“景深信息”，是指被測物體相對于測量裝置的距離。傳統(tǒng)的圖像拍攝方法只能獲得物體的二維信息，無法得到物體的空間深度數據。但是，實際上物體表面的深度數據在各種工業(yè)、生活及娛樂應用中都至關重要。深度數據的實時獲取尤其重要。
[0003]深度數據測量系統(tǒng)是一種對物體的深度數據進行測量的系統(tǒng)。目前深度數據測量技術多采用激光進行輔助。為了避免環(huán)境可見光對深度數據測量的干擾，往往采用紅外激光進行輔助照射，并通過對紅外激光在待測空間中的待測物體上形成的紋理片段進行分析和計算，得到待測物體上的紋理片段的深度數據，作為待測物體上相應位置處的深度數據。
[0004]常用的深度數據測量技術有單目視覺識別技術和雙目視覺識別技術。
[0005]在單目視覺識別技術中，使用單個成像裝置對待測空間進行成像。此時，需要向空間中投射預定的參考光束。并且還需要預先獲得參考光束在多個參考平面(分別對應于不同的深度數據)上形成的參考紋理圖案。通過對比實際測量時得到的圖像中的紋理圖案與對應于各個深度的參考紋理圖案，確定各處的深度數據。這種情況下，實際測量時輔助激光投射裝置與成像裝置之間的相對位置關系需要與預先獲得參考紋理圖案時的相對位置關系嚴格對應，否則沒有對比的依據。
[0006]在雙目視覺識別技術中，使用兩個成像裝置同時對基本相同的待測空間進行成像。然后，例如可以通過三角測量法計算得出待測物體表面的空間深度數據。目前已有向待測空間中投射紅外光束以作為測量輔助光的技術方案。紅外光束被調制以在待測空間中的待測物體上形成紅外光紋理。紅外光紋理可以被設計為其中各個紋理片段與其周圍預定范圍內的其它紋理片段相區(qū)別從而能被識別。這樣，可以在兩個成像裝置分別拍攝的圖像中識別出同一個紋理片段形成的圖案。同一個紋理片段在兩個圖像中形成的圖案的位置差異(可以稱為“視差”)與該紋理片段相對于兩個成像裝置的距離(也即深度數據)和兩個成像裝置之間的相對位置關系(例如相對距離)有關，由此可以獲得該紋理片段的深度數據。一般而言，兩個成像裝置之間的距離遠小于待測物體到成像裝置的距離。
[0007]與單目視覺識別技術不同，在雙目視覺識別技術中，不需要預先拍攝參考紋理圖案作為深度數據確定依據。因此不需要嚴格設定成像裝置與紅外光投射裝置之間的位置關系O
[0008]然而，為了實現更好的成像效果，從而更加精確地獲得深度數據，綜合考慮多方面因素，成像裝置的拍攝范圍往往是有限的。
[0009]在普通的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，可以通過轉動成像裝置(例如攝像頭)，改變成像裝置的拍攝角度，從而實現對整個監(jiān)控區(qū)域(待測空間)的監(jiān)控(拍攝)。
[0010]然而，轉動成像裝置這樣的方案在深度數據測量領域中面臨較大的困難。
[0011]首先，與普通視頻監(jiān)控系統(tǒng)不同，在深度數據測量系統(tǒng)中，還需要使用處理器對拍攝得到的紋理圖案進行計算，以便獲得紋理片段的深度數據。
[0012]如果不斷轉動成像裝置，成像裝置拍攝的圖案總是完全發(fā)生變化，那么處理器的計算量將會非常大。
[0013]其次，在單目視覺識別技術方案中，在轉動成像裝置的同時，還要嚴格同步地轉動紅外光投射裝置，否則無法與參考紋理圖案進行有效的比對。
[0014]而在雙目視覺視頻技術方案中，則需要同時轉動兩個成像裝置，兩個成像裝置之間的相對位置關系也要保證不在轉動時發(fā)生變化，否則不能準確地計算得到深度數據。
[0015]而轉動成像裝置的方案最大的問題則在于，轉動速度與拍攝幀率之間的平衡問題:如果拍攝幀率不高(相對于轉動速度而言)，而轉動速度較快時，會出現運動模糊，從而測量得到的深度數據不精確。另一方面，轉動檢測無法對周圍環(huán)境進行實時檢測，容易出現遺漏檢測的問題。
[0016]因此，需要一種深度數據測量系統(tǒng)，其能夠方便地獲得整個待測空間中的待測物體的深度數據。
【實用新型內容】
[0017]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種深度數據測量系統(tǒng)，其能夠方便地獲得整個待測空間中的待測物體的深度數據。
[0018]根據本實用新型的一個方面，提供了一種深度數據測量系統(tǒng)，包括:紅外光投射裝置，用于向待測空間投射紅外光束，紅外光束被調制以在待測空間中的待測物體上形成紅外光紋理，紅外光紋理被設計為其中各個紋理片段與其周圍預定范圍內的其它紋理片段相區(qū)別從而能被識別；多個紅外光成像裝置，每個紅外光成像裝置的拍攝范圍被設置為待測空間的一部分，多個紅外光成像裝置的拍攝范圍的組合基本上覆蓋整個待測空間，每個紅外光成像裝置包括第一成像單元和第二成像單元，第一成像單元和第二成像單元之間具有預定相對位置關系；處理器，用于根據待測物體上的紅外光紋理的紋理片段在第一成像單元拍攝的第一圖像中的第一紋理片段圖像和第二成像單元拍攝的第二圖像中的第二紋理片段圖像之間的位置差異，以及預定相對位置關系，確定紋理片段的深度數據。
[0019]優(yōu)選地，該深度數據測量系統(tǒng)還可以包括成像裝置固定部件，用于固定多個紅外光成像裝置。
[0020]優(yōu)選地，相鄰紅外光成像裝置的拍攝范圍的中心線之間可以成預定夾角。
[0021]優(yōu)選地，上述預定夾角可以在40°至130°之間。
[0022]優(yōu)選地，多個紅外光成像裝置的拍攝范圍的中心線可以在同一個圓錐面上。
[0023]優(yōu)選地，紅外光紋理中各個紋理片段的形狀不同?；蛘?，紅外光紋理中各個紋理片段與鄰近的其它紋理片段之間的位置關系不同。
[0024]優(yōu)選地，紋理片段可以是離散光斑。
[0025]由此，根據本實用新型的深度數據測量系統(tǒng)能夠方便地獲得整個待測空間中的待測物體的深度數據。
【附圖說明】
[0026]通過結合附圖對本公開示例性實施方式進行更詳細的描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實施方式中，相同的參考標號通常代表相同部件。
[0027]圖1示出了根據本實用新型的深度數據測量系統(tǒng)的示意圖。
[0028]圖2示出了一個紅外光成像裝置的示意圖。
[0029]附圖標記說明
[0030]10紅外光投射裝置
[0031]15紅外光束
[0032]20紅外光成像裝置
[0033]22第一成像單元
[0034]24第二成像單元
[0035]25中心線
[0036]30處理器
[0037]40成像裝置固定部件
【具體實施方式】
[0038]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的優(yōu)選實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的優(yōu)選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠將本公開的范圍完整地傳達給本領域的技術人員。
[0039]圖1示出了根據本實用新型的深度數據測量系統(tǒng)的示意圖。
[0040]如圖1所示，該深度數據測量系統(tǒng)包括紅外光投射裝置10、多個紅外光成像裝置20和處理器30。
[0041]紅外光投射裝置10向待測空間投射紅外光束15。
[0042]紅外光束15被調制以在待測空間中的待測物體上形成紅外光紋理。該紅外光紋理則被設計為其中各個紋理片段與其周圍預定范圍內的其它紋理片段相區(qū)別從而能被識別。
[0043]例如，紅外光紋理中各個紋理片段的形狀可以不同，從而可以從周圍預定范圍內的其它紋理片段中識別出各紋理片段。
[0044]或者，紅外光紋理中各個紋理片段與鄰近的其它紋理片段之間的位置關系不同。
[0045]在一個實施例中，紋理片段可以是離散光斑。
[0046]圖2示出了一個紅外光成像裝置的示意圖。
[0047]如圖2所示，每個紅外光成像裝置20可以包括第一成像單元22和第二成像單元24。
[0048]第