基于结构光的深度相机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于结构光的深度相机，包括：承载体；投射模组，适于向拍摄对象投射结构光；接收模组，所述接收模组和所述投射模组均安装于所述承载体，所述接收模组包括镜头和感光元件；以及校正组件，适于使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动。本实用新型专利技术还提供了相应的深度相机校正方法。本实用新型专利技术能够对深度相机进行校正，提高深度识别的准确性或者增大深度识别数据的置信区间，获得更好的3D识别效果。

Depth camera based on structured light

The utility model provides a depth camera based on structured light, which comprises a bearing body, a projection module suitable for projecting structured light to a photographic object, a receiving module, the receiving module and the projection module both installed on the bearing body, the receiving module including a lens and a photosensitive element, and a correction module suitable for projecting structured light to a photographic object. The lens, the photosensitive element or the whole receiving module are moved relative to the bearing body. The utility model also provides a corresponding depth camera correction method. The utility model can correct the depth camera, improve the accuracy of depth recognition or increase the confidence interval of the depth recognition data, and obtain better 3D recognition effect.

【技术实现步骤摘要】
基于结构光的深度相机
本技术涉及光学
，具体地说，本技术涉及的一种基于结构光的深度相机。
技术介绍
随着科技的发展，人民生活水平的不断提升，科技的日益更新带来了很多有意义的消费品。现在深度相机的技术越来越完善，很多有关深度相机的产品也已经作为消费品在市面上进行出售。一般深度相机有双目接收机，可测深度接收头(TOF)和结构光深度相机。其中结构光深度相机就已经能够运用在手机上，比如苹果的iPhoneX就配备了结构光深度相机，深度相机最主要的功能就是为了提供对象的三维信息。更高的识别准确性和更大的识别数据的置信区间是现在深度相机的发展方向之一。在结构光深度相机中，结构光深度相机中投影装置和接收装置(即拍摄装置)都承担了不同的功能，但是最终接收的图像的质量好坏却是影响最终识别结果的准确性的关键。结构光投影装置进行投影时，常常出现这些光学特征信息投影给不同的物体，不同形状的物体或者不同环境等影响投影效果的条件而出现不同程度的信息的缺失，失真以及误差等现象。因此投影质量的好坏直接会对接收模组接收的图像信息造成不同程度的干扰，例如阴影上的误差和失真上的误差(失真误差也可称为畸变误差)，这些误差都影响着最终识别的准确性。在投影装置进行投影时，如果投影在物体上的光学信息超过了接收装置的景深(景深指的是成像清晰的范围)，那么接收到的图像会有不清晰，模糊等现象，也会导致投影装置投影给对象的光学信息在识别判断阶段出现误差大等影响，从而影响识别的精度。另一方面，结构光接收装置可由特别的手机模组执行接收图像的功能。如果实际接收的图像模糊，甚至是出现重影，则可能导致实拍图像中的光学特征信息被干扰，从而造成最终识别结果偏离预期。再者，由于结构光接收装置在组装时，存在设计误差、制造误差、组装误差等一系列误差，引起了结构光接收装置与设计理论值存在很大差异，从而导致结构光接收装置接收效果变差。因此，当前迫切能够克服上述缺陷的解决方案。
技术实现思路
本技术旨在提供一种能够克服现有技术的上述至少一个缺陷的解决方案。根据本技术的一个方面，提供了一种基于结构光的深度相机，其特征在于，包括：承载体；投射模组，适于向拍摄对象投射结构光；接收模组，所述接收模组和所述投射模组均安装于所述承载体，所述接收模组包括镜头和感光元件；以及校正组件，适于使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动。其中，所述投射模组与接收模组具有预定的空间位置。其中，所述校正组件适于通过使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动，使得所述深度相机对于不同距离的拍摄对象的投射接收夹角保持稳定，所述投射接收夹角是投射模组的光出射面到拍摄对象的连线与拍摄对象到接收模组的光入射面的连线之间的夹角。其中，所述校正组件适于通过使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动，使得所述深度相机对于不同距离的拍摄对象的投射接收夹角保持稳定。其中，所述承载体为一体式基板，所述投射模组、所述镜头和所述感光元件安装于所述一体式基板的表面。其中，所述承载体为具有第一容置孔和第二容置孔的支架，所述投射模组和所述接收模组分别承靠于所述第一容置孔和所述第二容置孔的内侧面。其中，所述投射模组和所述接收模组分别安装于两个基板上。其中，所述承载体为所述深度相机的外壳。其中，所述校正组件适于调整所述镜头的光轴相对于所述承载体的倾斜角。其中，所述校正组件适于使所述镜头或感光元件或使整个所述接收模组相对于所述承载体平移。其中，所述平移包括垂直于所述镜头的光轴方向上的平移。其中，所述平移包括沿着所述镜头的光轴方向上的平移。其中，所述深度相机还包括图像数据处理元件，所述图像数据处理元件适于根据所述接收模组拍摄的图像中的投影光学特征信息、以及所述投射模组向拍摄对象投射的结构光的投影光学特征信息，向所述校正组件提供驱动信号。其中，所述深度相机还包括图像数据处理元件，所述图像处理元件适于根据所述接收模组拍摄图像中的投影光学特征信息的清晰程度，向所述校正组件提供驱动信号。其中，所述驱动信号适于使所述投射模组的投射光线与所述接收模组的接收光线的夹角保持稳定。所述驱动信号还能使得光学特征信息在成像时保持清晰的状态。其中，所述投射模组具有与其对应的由一定物面和景深范围所构成的可清晰投射的第一立体区域，所述接收模组具有与其对应的由一定物面和景深范围所构成的可清晰成像的第二立体区域，所述校正组件适于通过使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动，来使所述第一立体区域和所述第二立体区域交叠。其中，所述校正组件适于通过使所述镜头或感光元件或使整个所述接收模组相对于所述承载体平移，来使拍摄对象所反射的携带投影光学特征信息的光线的成像区域更接近所述感光元件的中心。其中，所述校正组件还适于在快门时间内使所述镜头相对于所述拍摄对象保持稳定。其中，所述驱动信号为电信号。其中，所述校正组件包括音圈致动器(音圈致动器包括线圈和磁石)。其中，所述校正组件包括微机电系统(MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem)，所述镜头是与所述微机电系统耦合的调焦液体镜头。其中，所述校正组件包括压电致动器，所述压电致动器包括设置在所述镜头的至少一个镜片中的压电材料。其中，所述校正组件包括气动或者液动致动装置。根据本技术的另一方面，还提供了一种前述结构光的深度相机的校正方法，包括：投射模组向拍摄对象投射携带投影光学特征信息的结构光；接收模组拍摄含有拍摄对象的图像；以及根据所述接收模组所拍摄的投影光学特征信息与所述投射模组所投射的原始投影光学特征信息驱动所述校正组件，使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动。其中，在驱动所述校正组件，使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动的步骤中，还包括：通过使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动，来调整所述投射模组的投射光线与所述接收模组的接收光线的夹角。其中，所述投射模组具有与其对应的由一定物面和景深范围所构成的可清晰投射的第一立体区域，所述接收模组具有与其对应的由一定物面和景深范围所构成的可清晰成像的第二立体区域；在驱动所述校正组件，使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动的步骤中，还包括：通过使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动，来使所述第一立体区域和所述第二立体区域交叠。其中，通过使所述镜头或感光元件或使整个所述接收模组相对于所述承载体平移，来使拍摄对象所反射的携带投影光学特征信息的光线的成像区域更接近所述感光元件的中心。与现有技术相比，本技术具有下列至少一个技术效果：1、本技术能够通过调整所述投射模组至拍摄对象连线与所述接收模组至拍摄对象连线的夹角，来对深度相机进行校正。2、本技术能够提高深度识别的准确性或者增大深度识别数据的置信区间。3、本技术能够通过使投射端和拍摄端各自的清晰成像区域相交叠，来获得更好的3D识别效果。4、本技术能够通过使实际拍摄的投影光学特征信息更加清晰来更准确地还原深度信息，获得更好的3D识别效果。5、本技术能够通过进一步加入防抖功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于结构光的深度相机，其特征在于，包括：承载体；投射模组，适于向拍摄对象投射结构光；接收模组，所述接收模组和所述投射模组均安装于所述承载体，所述接收模组包括镜头和感光元件；以及校正组件，适于使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动。

【技术特征摘要】
1.一种基于结构光的深度相机，其特征在于，包括：承载体；投射模组，适于向拍摄对象投射结构光；接收模组，所述接收模组和所述投射模组均安装于所述承载体，所述接收模组包括镜头和感光元件；以及校正组件，适于使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动。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，所述校正组件适于通过使所述镜头、所述感光元件或整个所述接收模组相对于所述承载体移动，使得所述深度相机对于不同距离的拍摄对象的投射接收夹角保持稳定，所述投射接收夹角是投射模组的光出射面到拍摄对象的连线与拍摄对象到接收模组的光入射面的连线之间的夹角。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，所述承载体为一体式基板，所述投射模组、所述镜头和所述感光元件安装于所述一体式基板的表面。4.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，所述承载体为具有第一容置孔和第二容置孔的支架，所述投射模组和所述接收模组分别承靠于所述第一容置孔和所述第二容置孔的内侧面。5.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，所述承载体为所述深度相机的外壳。6.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，所述校正组件适于调整所述镜头的光轴相对于所述承载体的倾斜角。7.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，所述校正组件适于使所述镜头或感光元件或使整个所述接收模组相对于所述承载体平移。8.根据权利要求7所述的基于结构光的深度相机，其特征在于，所述平移包括垂直于所述镜头的光轴方向上的平移。9.根据权利要求7所述的基于结构光的深度相机，其特征在于，所述平移包括沿着所述镜头的光轴方向上的平移。10.根据权利要求1所述的基于结构光的深度相机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振宇，陈飞帆，戎琦，徐毅杰，戚杨迪，蒋伟杰，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33