图像处理方法、装置和图像处理设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种图像处理方法、装置和图像处理设备，涉及图像采集及处理技术领域。本发明专利技术实施例所提供的图像处理方法、装置和图像处理设备，通过红外双目摄像头采集被测物体在投影组件投射的散斑图案照射下形成的图像，得到第一摄像头采集的第一图像和第二摄像头采集的第二图像，根据第一图像和第二图像组成的一对图像，确定被测物体的三维数据。通过该方法可以较精准得测得被测物体的三维数据，提高测量的精度和准确度，同时对投影组件的精度要求低，可以降低成本。

Image Processing Method, Device and Image Processing Equipment

The invention provides an image processing method, device and image processing equipment, which relates to the technical field of image acquisition and processing. The image processing method, device and image processing device provided in the embodiment of the present invention collect the image formed by the speckle pattern illuminated by the projection component of the measured object through the infrared binocular camera, and obtain the first image captured by the first camera and the second image captured by the second camera. According to a pair of images composed of the first image and the second image, the measured object is determined. Three-dimensional data. By this method, the three-dimensional data of the measured object can be obtained more accurately, and the accuracy and accuracy of measurement can be improved. At the same time, the accuracy requirement of projection components is low, and the cost can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
图像处理方法、装置和图像处理设备
本专利技术涉及图像处理
，尤其是涉及一种图像处理方法、装置和图像处理设备。
技术介绍
近年来，3D(3Dimensions，三维)图像采集模组在智能移动终端等电子设备上的应用日益广泛，可用于感知物体的深度信息，进而得到物体的三维轮廓。但现有的3D图像采集模组(如3D结构光模组)对模组组件的精度要求高，使得制作工艺复杂，制作成本高。由于受到模组组件的制作工艺的限制，得到的物体的深度信息的精度和准确度很难提高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种图像处理方法、装置和图像处理设备，可以提高测量的精度和准确度，同时成本较低。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例还提供一种图像处理方法，所述方法包括：通过红外双目摄像头采集被测物体在投影组件投射的散斑图案照射下形成的图像，得到一对图像；所述一对图像包括所述红外双目摄像头的第一摄像头采集的第一图像和所述双目摄像头的第二摄像头采集的第二图像；根据所述一对图像，确定所述被测物体的三维数据。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，根据所述一对图像，确定所述被测物体的三维数据的步骤，包括：将所述第一图像和所述第二图像进行特征点匹配；确定所述第一图像和所述第二图像中对应特征点之间的位置偏差；根据各对应特征点之间的位置偏差和预存的所述红外双目摄像头的参数，确定所述被测物体的三维数据。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，将所述第一图像和所述第二图像进行特征点匹配的步骤，包括：根据所述第一图像和所述第二图像中的特征点所包含的像素点的亮度值，将所述第一图像和所述第二图像进行特征点匹配。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，确定所述第一图像和所述第二图像中对应特征点之间的位置偏差的步骤，包括：根据对应特征点在所述第一图像中的位置坐标与在所述第二图像中的位置坐标，确定所述第一图像和所述第二图像中对应特征点之间的位置偏差。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述根据各对应特征点之间的位置偏差和预存的所述红外双目摄像头的参数，确定所述被测物体的三维数据的步骤，包括：根据各对应特征点之间的位置偏差、预存的所述红外双目摄像头的焦距及所述第一摄像头的光轴和所述第二摄像头的光轴之间的距离，确定所述被测物体的各个特征点相对于所述红外双目摄像头的垂直距离；根据所述被测物体的各个特征点相对于所述红外双目摄像头的垂直距离，确定所述被测物体的三维数据。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：通过可见光摄像头采集被测物体的彩色图像；根据所述彩色图像和所述被测物体的三维数据，建立所述被测物体的三维模型。第二方面，本专利技术实施例提供了一种图像处理装置，所述装置包括：图像采集单元，用于通过红外双目摄像头采集被测物体在投影组件投射的散斑图案照射下形成的图像，得到一对图像；所述一对图像包括所述红外双目摄像头的第一摄像头采集的第一图像和所述红外双目摄像头的第二摄像头采集的第二图像；计算单元，用于根据所述一对图像，确定所述被测物体的三维数据。第三方面，本专利技术实施例提供了一种图像采集设备，包括投影组件、红外双目摄像头和图像处理芯片；所述投影组件用于投射散斑图案至被测物体上；所述红外双目摄像头用于采集所述被测物体在所述散斑图案照射下形成的散斑图像；所述图像处理芯片用于根据所述散斑图像，采用第一方面中任一项所述的方法确定所述被测物体的三维数据。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，所述投影组件包括依次排列的光源、光束整形器和衍射光栅；所述光源发出的相干光依次经光束整形器和衍射光栅后形成散斑图案射出。结合第三方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第三方面的第二种可能的实施方式，其中，所述光源为VCSEL发射器。结合第三方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第三方面的第三种可能的实施方式，其中，所述光束整形器包括具有扩束准直功能的光学透镜。结合第三方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第三方面的第四种可能的实施方式，其中，所述光源为红外光源。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第五种可能的实施方式，其中，所述红外双目摄像头中的第一摄像头与第二摄像头的光轴相互平行。结合第三方面或第三方面的第五种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第三方面的第六种可能的实施方式，其中，所述设备还包括可见光摄像头；所述可见光摄像头用于连接图像处理芯片，将采集到的所述被测物体的彩色图像传输至所述图像处理芯片，以使所述图像处理芯片根据所述双目摄像头采集的图像和所述可见光摄像头采集的彩色图像，建立所述被测物体的三维模型。结合第三方面或第三方面的第五种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第三方面的第七种可能的实施方式，其中，所述设备还包括补光灯，所述补光灯用于在环境光线不足时提供灯光补偿。结合第三方面的第七种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第三方面的第八种可能的实施方式，其中，所述补光灯发出的光线的波长与所述投影组件的光源发出的光线的波长或所述红外双目摄像头采集的光线的波长一致。第四方面，本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面任一项所述的方法的步骤。本专利技术实施例所提供的图像处理方法、装置和图像处理设备，通过红外双目摄像头采集被测物体在投影组件投射的散斑图案照射下形成的图像，得到第一摄像头采集的第一图像和第二摄像头采集的第二图像，根据第一图像和第二图像组成的一对图像，确定被测物体的三维数据。通过该方法可以较精准得测得被测物体的三维数据，提高测量的精度和准确度，同时对投影组件的精度要求低，可以降低成本。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本专利技术的上述技术即可得知。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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他的附图。图1示出了本专利技术实施例所提供的一种图像处理设备的结构框图；；图2示出了本专利技术实施例所提供的另一种图像处理设备的结构示意图；图3示出了本专利技术实施例所提供的一种投影组件11的结构示意图；图4示出了本专利技术实施例所提供的一种图像处理方法的流程图；图5示出了本专利技术实施例所提供的另一种图像处理方法的流程图；图6示出了本专利技术实施例所提供的一种图像处理装置的结构框图；图7示出了本专利技术实施例所提供的测距方法的原理图。图标：1-图像采集装置；11-投影组件；111-光源；112-光束整形器；113-衍射光栅；12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：通过红外双目摄像头采集被测物体在投影组件投射的散斑图案照射下形成的图像，得到一对图像；所述一对图像包括所述红外双目摄像头的第一摄像头采集的第一图像和所述红外双目摄像头的第二摄像头采集的第二图像；根据所述一对图像，确定所述被测物体的三维数据。

【技术特征摘要】
1.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：通过红外双目摄像头采集被测物体在投影组件投射的散斑图案照射下形成的图像，得到一对图像；所述一对图像包括所述红外双目摄像头的第一摄像头采集的第一图像和所述红外双目摄像头的第二摄像头采集的第二图像；根据所述一对图像，确定所述被测物体的三维数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述一对图像，确定所述被测物体的三维数据的步骤，包括：将所述第一图像和所述第二图像进行特征点匹配；确定所述第一图像和所述第二图像中对应特征点之间的位置偏差；根据各对应特征点之间的位置偏差和预存的所述红外双目摄像头的参数，确定所述被测物体的三维数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述第一图像和所述第二图像进行特征点匹配的步骤，包括：根据所述第一图像和所述第二图像中的特征点所包含的像素点的亮度值，将所述第一图像和所述第二图像进行特征点匹配。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述第一图像和所述第二图像中对应特征点之间的位置偏差的步骤，包括：根据对应特征点在所述第一图像中的位置坐标与在所述第二图像中的位置坐标，确定所述第一图像和所述第二图像中对应特征点之间的位置偏差。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各对应特征点之间的位置偏差和预存的所述红外双目摄像头的参数，确定所述被测物体的三维数据的步骤，包括：根据各对应特征点之间的位置偏差、预存的所述红外双目摄像头的焦距及所述第一摄像头的光轴和所述第二摄像头的光轴之间的距离，确定所述被测物体的各个特征点相对于所述红外双目摄像头的垂直距离；根据所述被测物体的各个特征点相对于所述红外双目摄像头的垂直距离，确定所述被测物体的三维数据。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过可见光摄像头采集被测物体的彩色图像；根据所述彩色图像和所述被测物体的三维数据，建立所述被...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志日，杨沐，陈可卿，柳志贤，高岩，杨喆，
申请(专利权)人：北京旷视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11