一种拍摄方法及其成像方法、装置和设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种拍摄装置，所述装置包括：至少一个投射单元、至少一个摄像单元；所述投射单元，用于向包含目标物体的目标区域投射图像，所述图像成一定渐变规律且在一定空间范围内具有唯一性；所述摄像单元，用于获取通过所述投射单元投射图像后的至少包含目标物体的图像。本发明专利技术还提供相应的成像设备，以及相应的拍摄方法和成像方法。本发明专利技术采用的技术方案，相比现有技术最大的不同为：投射单元向所述目标区域投射一张成一定渐变规律且在一定空间范围内具有唯一性的图像，结合此图像的相关特性提高了后续在后端处理器生成点云的精度，同时具有较好的实时性。

【技术实现步骤摘要】
一种拍摄方法及其成像方法、装置和设备
本专利技术涉及成像
，具体涉及一种拍摄方法及其成像方法、装置和设备。
技术介绍
在进行物体三维成像的过程中，首先需要通过摄像单元拍摄物体的二维图像，然后通过相关的算法，形成物体的三维图像。二维图像获取的方法，直接影响了后面的运算以及最终进行三维成像的精度。目前现有技术通常通过向目标区域投射离散斑(即通过向目标区域发射离散光束，从而在目标区域形成离散光斑，所述离散光斑在一定区域内具有唯一性，这样通过拍摄覆盖离散光斑的目标区域内的目标物体图像，然后利用所述离散光斑在一定空间范围内具有唯一性的特征，对图像进行匹配。但问题在于，通过这种离散光斑的匹配方法，由於离散光在空间中缺乏连续性，就会导致后端处理器的最终的匹配结果达不到很高(亚像素)精度。又或者如微软公司申请的专利，专利号为：US13/907426,该专利是需要连续投射多张带斑点的相移条纹场景图像,虽然可以提高成像精度,但因为需要同时抓拍多张照片，因此造成一方面速度慢，难以实现较好的实时性，另一方面针对运动的物体的点云成像精度不够。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，提供一种拍摄方法及其成像方法、装置和设备。通过投射单元向所述目标区域投射一张成一定渐变规律且在一定空间范围内具有唯一性的图像，结合此图像的相关特性提高了后续在后端处理器生成点云的精度，同时具有较好的实时性。本专利技术第一方面提供一种拍摄装置，所述装置包括：投射单元、摄像单元。所述投射单元，用于向包含目标物体的目标区域投射图像，所述图像成一定渐变规律且在一定空间范围内具有唯一性；所述摄像单元，用于获取通过所述投射单元投射图像后的至少包含目标物体的图像。本专利技术第二方面提供一种成像设备，所述设备包括如上所述的三维成像的拍摄装置。本专利技术第三方面提供一种拍摄的方法，所述方法包括：包含目标物体的目标区域投射图像，所述图像成一定渐变规律且在一定空间范围内具有唯一性；获取通过所述投射单元投射图像后的至少包含目标物体的图像。本专利技术第四方面提供一种成像方法，所述方法包括如上所述的拍摄方法。由上可见，本专利技术实施例采用一种拍摄方法及其三维成像方法、装置和设备。取得了以下技术效果：1、由於本专利技术采用的拍摄装置，通过投射单元向所述目标区域投射一张成一定渐变规律且在一定空间范围内具有唯一性的图像，所述摄像单元拍摄投射图像后的至少包含目标物体的图像，因此结合此图像的相关特性提高了后续在后端处理器生成点云的精度，同时具有较好的实时性。2、由于目标物体在进行拍摄过程中，反光面会对扫描结果造成较大的影响，一旦物体表面有反光现象，就无法得出该区域的三维点云图。因此将偏振单元，分别设置在投射单元和摄像单元上，通过两个偏振单元的共同配合，能很大限度的降低反光面的亮度，从而让目标物体的反光面也能获取到图像。3、由于所述拍摄装置的摄像单元还包括至少一调整单元或者三维成像设备的后端处理器还包括至少一调整单元，因此可以增加摄像单元或者摄像单元所拍摄的图像对光亮度的宽容度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种拍摄装置的结构框图；图2是本专利技术实施例提供的另一种拍摄装置的结构框图；图3是本专利技术实施例提供的另一种拍摄装置的结构框图；图4是本专利技术实施例提供的另一种拍摄装置的结构框图；图5是本专利技术实施例提供的一种成像设备的结构框图；图6是本专利技术实施例提供的另一种成像设备的结构框图；图7是本专利技术实施例提供的另一种成像设备的结构框图；图8是本专利技术实施例提供的一种拍摄方法的流程示意图；图9是本专利技术实施例提供的投射图像和现有技术离散光斑的区别示意图，其中上方是离散光斑，下方是本专利技术实施例提供的投射图像；图10是本专利技术实施例提供的投射的成一定渐变规律的图像的整体光强度的连续接近正弦波状的示意图；图11本专利技术实施例提供的一种成像方法的部分流程图；图12本专利技术实施例提供的另一种成像方法的部分流程图。具体实施方式本专利技术实施例提供一种拍摄方法及应用所述拍摄方法的成像方法、装置和设备，通过投射单元向所述目标区域投射一张成一定渐变规律且在一定空间范围内具有唯一性的图像，结合此图像的相关特性提高了后续在后端处理器生成点云的精度，同时具有较好的实时性。为了使本领域的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。实施例一、在进行物体三维成像的过程中，首先需要通过摄像单元拍摄物体的二维图像，然后通过相关的算法，形成物体的三维图像。二维图像的拍摄，会影响后面所采用的三维成像的运算以及最终进行三维成像的精度。目前现有技术可以通过向目标区域投射离散光斑(即通过向目标区域发射离散光束(比如：激光束，如图8上方图所示)，从而在目标区域形成离散光斑，这样通过拍摄覆盖离散光斑的目标区域内的目标物体图像，然后通过所述离散光斑对图像进行匹配。但问题在于，通过这种离散光斑的匹配方法，由於投影图案光强在空间中缺乏连续性，就会导致最终的匹配结果达不到很高的精度(比如：亚像素精度)。就会导致后端处理器的最终的匹配结果达不到很高(亚像素)精度。又或者如微软公司申请的专利，专利号为：US13/907426,该专利是需要连续投射多张带斑点的相移条纹场景图像,虽然可以提高成像精度,但因为需要同时抓拍多张照片，因此造成一方面速度慢，难以实现较好的实时性，另一方面针对运动的物体的点云成像精度不够。为解决上述问题，本专利技术提出一种拍摄装置，用于拍摄位于目标区域内的目标物体。图1为本专利技术实施例提供的一种拍摄装置的结构示意图。图8是本专利技术实施例提供的投射图像和现有技术离散光斑的区别示意图，其中上方是离散光斑，下方是本专利技术实施例提供的投射图像。如图1所示，所述装置100包括：至少一个投射单元101、至少一个摄像单元102。所述投射单元101，用于向包含目标物体的目标区域投射图像，所述图像成一定渐变规律且在一定空间范围内具有唯一性。所述投射的图像为一张图像。由于所述图像成一定渐变规律且在一定空间范围内具有唯一性，因此所投射的在一定范围空间内具有唯一性的图像的光强整体上成连续的正弦波状(如图8下方图所示)。将目标物体放置在目标区域，以保证所述目标物体的边缘都位于所述目标区域内。这样可以保证当向目标区域投射图像的时候，所述图像可以覆盖所述目标物体。所述摄像单元102，用于获取通过所述投射单元投射图像后的至少包含目标物体的至少一幅图像。当投射单元向目标区域投射完图像后，所述目标区域及位于所述目标区域内的目标物体上覆盖了所述图像。因此通过摄像单元获得的至少包含目标物体的图像是覆盖了图像的目标物体的图像。所述通过摄像单元获取至少包含目标物体的图像，是指所获得的图像即可以只包含目标物体，也可以同时还包含目标物体之外的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拍摄装置，其特征在于，所述装置包括：至少一个投射单元、至少一个摄像单元；所述投射单元，用于向包含目标物体的目标区域投射图像，所述图像成一定渐变规律且在一定空间范围内具有唯一性；所述摄像单元，用于获取通过所述投射单元投射图像后的至少包含目标物体的至少一幅图像。

【技术特征摘要】
1.一种拍摄装置，其特征在于，所述装置包括：至少一个投射单元、至少一个摄像单元；所述投射单元，用于向包含目标物体的目标区域投射图像，所述图像成一定渐变规律且在一定空间范围内具有唯一性；所述摄像单元，用于获取通过所述投射单元投射图像后的至少包含目标物体的至少一幅图像。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：至少第一偏振单元、第二偏振单元；所述第一偏振单元设置在所述投射单元上；所述第二偏振单元设置在所述摄像单元上；所述第一偏振单元、第二偏振单元相配合使得所述摄像单元拍摄到的所述目标物体的反光面的光亮度降低。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述摄像单元包括至少一第一调整单元，用于增加所述摄像单元对光亮度的宽容度。4.一种成像设备，其特征在于，所述设备包括如权利要求1-3任意一项所述的拍摄装置。5.根据权利要求4所述的成像设备，其特征在于，当所述摄像单元包括至少第一、第二2个摄像单元，所述成像设备还包括：至少一第一匹配单元，所述第一匹配单元包括至少第一、第二计算单元；所述第一计算单元，用于匹配所述第一、第二图像；所述第二计算单元，用于对所述匹配后的第一、第二图像，利用所述图像的一定渐变规律，从而实现所述第一、第二图像更高精度的匹配。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，当所述摄像单元包括1个摄像单元，所述成像设备还包括：存储单元、至少一第二匹配单元，所述第二匹配单元包括至少第四、第五计算单元；所述存储单元,用于预先获取并存储多个目标区域的图像作为参考图像；所述第四计算单元，用于将所述获取的至少包含目标物体的图像与预先存储的多个参考图像进行匹配；所述第五计算单元，利用所述包含目标物体的图像和匹配的参考图像的渐变规律，从而实现所述包含目标物体的图像与...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈森淼，
申请(专利权)人：鲁班嫡系机器人，
类型：发明
国别省市：中国香港,81