一种结构光图像获取系统及获取方法技术方案

本发明专利技术适用于图像采集技术领域，提供一种结构光图像获取系统及获取方法，系统包括投影模组、成像模组以及处理器，处理器与投影模组和成像模组均连接；成像模组包括寄存器和时钟发生器，寄存器与时钟发生器连接；寄存器用于存储预设采集帧数，以使成像模组根据所述采集帧数采集图像；时钟发生器用于接收根据采集帧数产生的投影时钟信号、并输出相应投影频率的脉冲信号，以便控制投影模组按照投影频率投射结构光；处理器至少用于输出结构光图像；通过在成像模组中设置寄存器和时钟发生器，成像模组可直接根据寄存器中的采集帧数采集图像。

A Structured Light Image Acquisition System and Method

The invention is applicable to the field of image acquisition technology, and provides a structured light image acquisition system and acquisition method. The system includes a projection module, an imaging module and a processor. The processor is connected with both the projection module and the imaging module; the imaging module includes a register and a clock generator, which are connected with a register and a clock generator; and the register is used to store the preset acquisition frame number for imaging. The module collects the image according to the number of captured frames; the clock generator receives the projection clock signal generated according to the number of captured frames and outputs the pulse signal of the corresponding projection frequency, so as to control the projection module to project structured light according to the projection frequency; the processor is at least used to output the structured light image; and the imaging module can be straightened by setting registers and clock generators in the imaging module. The image is collected according to the number of frames collected in the register.

【技术实现步骤摘要】
一种结构光图像获取系统及获取方法
本专利技术属于图像采集
，尤其涉及一种结构光图像获取系统及获取方法。
技术介绍
结构光深度相机通过向目标空间投影经过编码的结构光图案，并采集由目标空间反射的结构光图像，并经过进一步计算后得到图像深度信息。基于该深度图像可以实现3D建模、人脸识别、手势交互等诸多功能，同时由于结构光深度相机具备分辨率高、精度高、功耗低等优点，已被广泛应用在手机、电脑、机器人、虚拟现实以及增强现实等智能设备上。然而，目前结构光深度相机中成像模组和投影模组在工作时，只能通过处理器同步控制采集帧数以及投影频率，才能使成像模组和投影模组根据预设的采集帧数和投影频率来投射结构光以及采集图像，增加了处理器的工作负荷，不利于对成像模组采集图像的控制。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种结构光图像获取系统，以解决现有技术在控制采集帧数和投影频率技术方面存在的问题，从而获取精确的结构光图像。本专利技术实施例的第一方面提供了一种结构光图像获取系统，包括投影模组、成像模组以及处理器；所述处理器与所述投影模组、成像模组连接；所述成像模组包括寄存器和时钟发生器，所述时钟发生器与所述寄存器连接；所述寄存器用于存储预设采集帧数，以使所述成像模组根据所述采集帧数采集图像；所述时钟发生器用于接收根据所述采集帧数产生的投影时钟信号并输出相应投影频率的脉冲信号，以便控制与所述成像模组连接的所述投影模组按照所述投影频率投射结构光；所述处理器至少用于输出结构光图像。本专利技术实施例的第二方面提供了一种结构光图像获取方法，包括：根据寄存器中存储的预设采集帧数采集图像；接收根据所述采集帧数产生的投影时钟信号，并输出相应投影频率的脉冲信号，按照所述投影频率投射结构光；根据所述采集图像的信息，输出结构光图像。本专利技术实施例中，通过在成像模组中设置寄存器和时钟发生器，并将预设采集帧数写入寄存器中，当需要采集图像时，成像模组可直接根据寄存器中的采集帧数采集图像，而无须通过处理器来实时发送采集帧数信号，减轻了处理器的工作负荷。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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结构光图像获取系统的结构示意图一；图2是本专利技术实施例提供的结构光图像获取系统的结构示意图二；图3是本专利技术实施例提供的结构光图像获取系统中处理器的结构示意图一；图4是本专利技术实施例提供的结构光图像获取系统中处理器的结构示意图二；图5是本专利技术实施例提供的结构光图像获取方法的实现流程示意图一；图6是本专利技术实施例提供的结构光图像获取方法中步骤S30的实现流程示意图；图7是本专利技术实施例提供的结构光图像获取方法中步骤S31的实现流程示意图；图8是本专利技术实施例提供的结构光图像获取方法的实现流程示意图二；图9是本专利技术实施例提供的结构光图像获取方法的实现流程示意图三。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。图1和图2为本实施例提供的一种结构光图像获取系统10的结构示意图，结构光图像获取系统10用于获取结构光图像，包括投影模组11、成像模组12以及处理器13，投影模组11与成像模组12电性连接，处理器13与投影模组11和成像模组12均连接。成像模组12包括寄存器和时钟发生器，寄存器与时钟发生器连接。其中，处理器13将预设采集帧数写入寄存器中，寄存器用于存储预设采集帧数，以使成像模组12根据采集帧数采集图像；时钟发生器用于接收根据采集帧数产生的投影时钟信号、并输出相应投影频率的脉冲信号，以便控制投影模组11按照所述投影频率投射结构光；处理器13至少用于根据成像模组12采集的图像信息输出结构光图像。投影模组11用于根据投影频率向待测空间20投射结构光，例如光源周期性地被点亮或熄灭。成像模组12用于根据采集帧数采集图像。在工作时，处理器13根据寄存器中规定的采集帧数产生投影时钟信号，时钟发生器接收该投影时钟信号后输出相应投影频率的脉冲信号，并将该脉冲信号发送至投影模组11中，投影模组11按照投影频率向待测空间20投射结构光。成像模组12根据寄存器内预设的采集帧数采集图像，并将采集的图像传输至处理器13中，处理器13根据采集的图像信息输出结构光图像。因此，本实施例通过在成像模组12中设置寄存器和时钟发生器，并将预设采集帧数写入寄存器中，当需要采集图像时，成像模组12可直接根据寄存器中的采集帧数采集图像，而无须通过处理器13来实时发送采集帧数信号，减轻了处理器13的工作负荷。在一个实施例中，处理器13还用于实时发送预设采集帧数信号至成像模组12中，从而成像模组12可以根据该采集帧数采集图像；同时处理器13可以根据该采集帧数信号控制投影模组11的投影频率。在一个实施例中，成像模组12可根据采集帧数采集多帧图像，多帧图像至少包括第一图像和第二图像，第一图像包括环境光信息，第二图像包括环境光信息和结构光信息，例如当成像模组12在红外光源的熄灭时段采集图像时，其采集的图像仅包含环境光信息；当成像模组12在红外光源的点亮时段采集图像时，其采集的图像则包含环境光信息以及结构光信息。投影模组11包括光源和光学组件(光学组件可以包括衍射光学元件等)等，其中，光源用于向待测空间20投射结构光，结构光可以是具有随机散斑纹理结构的结构光，也可以是线形光，在此不做限定。结构光可以是可见光、红外光、紫外光或其他波段的光等。投影模组11投射的结构光图案也可以包括不同图案组成的编码投射方案，如散斑状、块状、十字状、条纹状、特定符号等图案。例如，在一个实施例中，投影模组11投影出的结构光图案为红外散斑图案，红外散斑图案具备高度不相关性以及分布均匀的特点。光源所投射的结构光可以在待测空间20内形成随机或者有规律分布的投影图案，成像模组12则用于采集这些投影图案。在实际使用时，考虑到环境光的存在，成像模组12实际采集的图像包括由待测空间20表面反射的环境光和结构光形成的图像。处理器13可以接收成像模组12获取的图像并存储，同时识别该图像中的结构光图像，并可以根据该结构光图像计算图像深度信息。可选地，光源为红外光源，其可向待测空间20投射红外光线，成像模组12相应为红外相机，红外光源所投射的结构光可以在待测空间20内形成随机或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构光图像获取系统，其特征在于，包括投影模组、成像模组以及处理器；所述处理器与所述投影模组和所述成像模组均连接；所述成像模组包括寄存器和时钟发生器，所述时钟发生器与所述寄存器连接；所述寄存器用于存储预设采集帧数，以使所述成像模组根据所述采集帧数采集图像；所述时钟发生器用于接收根据所述采集帧数产生的投影时钟信号并输出相应投影频率的脉冲信号，以便控制与所述成像模组连接的所述投影模组按照所述投影频率投射结构光；所述处理器至少用于输出结构光图像。

【技术特征摘要】
1.一种结构光图像获取系统，其特征在于，包括投影模组、成像模组以及处理器；所述处理器与所述投影模组和所述成像模组均连接；所述成像模组包括寄存器和时钟发生器，所述时钟发生器与所述寄存器连接；所述寄存器用于存储预设采集帧数，以使所述成像模组根据所述采集帧数采集图像；所述时钟发生器用于接收根据所述采集帧数产生的投影时钟信号并输出相应投影频率的脉冲信号，以便控制与所述成像模组连接的所述投影模组按照所述投影频率投射结构光；所述处理器至少用于输出结构光图像。2.如权利要求1所述的结构光图像获取系统，其特征在于，所述处理器还用于实时发送预设采集帧数信号至所述成像模组，并根据所述采集帧数信号控制所述投影频率。3.如权利要求1所述的结构光图像获取系统，其特征在于，所述成像模组采集的图像至少包括第一图像和第二图像，所述第一图像包括环境光信息，所述第二图像包括环境光信息和结构光信息。4.如权利要求1～3任一项所述的结构光图像获取系统，其特征在于，所述处理器包括接收单元、判断单元、3D降噪单元和输出单元；所述接收单元用于接收所述成像模组采集的多帧图像；所述判断单元用于根据所述图像信息，判断待测空间是否处于动态；所述3D降噪单元用于当判断所述待测空间处于动态时，对所述图像进行3D降噪处理；所述输出单元用于输出经过所述处理后的结构光图像。5.如权利要求4所述的结构光图像获取系统，其特征在于，所述处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆民，许星，郭胜男，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44