深度图像的构建方法和系统技术方案

本申请提供了一种深度图像的构建方法和系统，该构建方法包括：采集多个第一光斑点的第一图像，其中，第一光斑点为第一初始光斑点经过目标物体反射形成的，且第一光斑点的偏振方向为经过反射后的第一初始光斑点的最小透射光强的方向；至少根据第一图像得到的误差值构建目标物体的深度图像。该构建方法能够减少环境光的影响，从而准确地构建深度图像。

Method and System of Depth Image Construction

【技术实现步骤摘要】
深度图像的构建方法和系统
本申请涉及成像领域，具体而言，涉及一种深度图像的构建方法和系统。
技术介绍
使用衍射光学元件(DiffractiveOpticalElements，简称DOE)构建深度图是移动终端增强现实(AR)应用中的一个基础步骤，其中，深度图将与RGB图像结合生成用户可感知并互动的虚拟对象与真实世界进行组合。部分深度图像可以使用3D结构光方法来构建，即通过移动终端自带的光源装置发射结构化的红外(IR)光照射视野中的物体或者背景，再通过移动终端自带的成像传感器检测反射回的光线成像，所发射IR光的成像图案与反射IR光的成像图案之间的偏移可被用于确认物体或者背景的距离并生成包含物体或者背景的深度图像。上述方法中，发射的IR光通常通过周期性阵列的衍射光学元件DOE对VCSEL或者LD等发出的红外光进行衍射，构成由多个离散光斑点形成的斑点图案，所反射的斑点图案在空间位置或相位上将出现偏移，相应地可以用三角测距等各种方法计算视野中的深度。但是，在原理上，3D结构光会伴随着一些固有的缺点，例如速度慢、成本高容易受环境光影响等。环境光的影响是一个突出问题，由于太阳光谱以及各种人造光源装置中都包括红外光，即使是VCSEL所发射的940nm波段，这将对深度的识别和3D结构的建立造成不同程度的误差。在
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部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的
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的理解，因此，
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中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种深度图像的构建方法和系统，以解决现有技术中现有技术中难以准确地构建深度图像的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一种深度图像的构建方法，包括：采集多个第一光斑点的第一图像，其中，上述第一光斑点为第一初始光斑点经过目标物体反射形成的，且上述第一光斑点的偏振方向为经过反射后的上述第一初始光斑点的最小透射光强的方向；至少根据上述第一图像得到的误差值构建上述目标物体的深度图像。进一步地，在构建上述目标物体的深度图像之前，上述方法还包括：采集多个第二光斑点的第二图像，上述第二光斑点为上述第一初始光斑点经过目标物体反射后形成的，且上述第二光斑点的偏振方向为经过反射后的上述第一初始光斑点的最大透射光强的方向，上述第二图像对应的上述第一初始光斑点的数量与上述第一图像对应的上述第一初始光斑点的数量相同，至少根据上述误差值构建上述目标物体的深度图像包括：根据上述第二图像和上述第一图像得到的误差值构建上述深度图像。进一步地，上述方法还包括：采集多个预测光斑点组对应的多个预测图像，上述预测光斑点组与上述预测图像一一对应，各上述预测光斑点组包括多个预测光斑点，各上述预测光斑点组为多个上述第一初始光斑点经过反射形成的，且不同的上述预测光斑点组的偏振方向不同；根据多个上述预测图像确定上述最小透射光强的方向和上述最大透射光强的方向。进一步地，采集多个第一光斑点的第一图像包括：采集多个上述第一光斑点的第一预定图像；根据上述第一预定图像计算环境光造成的第一误差值；在上述第一误差值大于等于第一预定值且小于等于第二预定值的情况下，确定上述第一预定图像为上述第一图像，其中，上述第二预定值大于上述第一预定值。进一步地，采集多个第一光斑点的第一图像还包括：在上述第一误差值小于上述第一预定值或者大于上述第二预定值的情况下，采集多个上述第一光斑点的第二预定图像，上述第二预定图像对应的上述第一初始光斑点的数量大于或者小于上述第一预定图像对应的上述第一初始光斑点的数量，其中，上述第一误差值小于上述第一预定值的情况下，上述第二预定图像对应的上述第一初始光斑点的数量大于上述第一预定图像对应的上述第一初始光斑点的数量，上述第一误差值大于上述第一预定值的情况下，上述第二预定图像对应的上述第一初始光斑点的数量小于上述第一预定图像对应的上述第一初始光斑点的数量；根据上述第二预定图像计算环境光造成的第二误差值；在上述第二误差值大于或等于上述第一预定值或者小于或等于上述第二预定值的情况下，确定上述第二预定图像为上述第一图像。根据本申请的另一方面，提供了一种深度图像的构建系统，包括：光源组件，用于发出预定光；衍射组件，包括至少一个衍射光学元件，至少一个上述衍射光学元件位于上述光源组件的一侧，上述衍射组件将上述预定光衍射为多个第一初始光斑点；偏振元件，用于将经过目标物体反射的上述第一初始光斑点的偏振方向调整为最小透射光强的方向，得到多个第一光斑点；图像处理组件，至少部分位于上述偏振元件的一侧，上述图像处理组件用于采集多个上述第一光斑点的第一图像，且至少根据上述第一图像构建上述目标物体的深度图像。进一步地，上述偏振元件的偏振方向可在上述最小透射光强的方向和最大透射光强的方向之间切换。进一步地，上述系统还包括：旋转载体，上述偏振元件位于上述旋转载体上，上述旋转载体用于带动上述偏振元件旋转，以使得上述偏振元件的偏振方向在上述最小透射光强的方向和上述最大透射光强的方向之间切换。进一步地，上述衍射组件包括多个上述衍射光学元件，多个上述衍射光学元件中的一个上述衍射光学元件位于上述光源组件的一侧，且各上述衍射光学元件对光的放大倍数不同。进一步地，上述系统还包括：至少一个滤光片，位于上述偏振元件的远离上述图像处理组件的一侧、和/或位于上述图像处理组件与上述偏振元件之间，上述滤光片用于滤除除上述预定光的波长之外的光。应用本申请的技术方案，上述的方法中，首先，采集第一图像，该图像为多个第一光斑点的图像，其中，第一光斑点为第一初始光斑点经过目标物体反射形成的，且第一光斑点的偏振方向为经过反射后的第一初始光斑点的最小透射光强的方向，这样得到的多个第一光斑点基本为环境光，采集这部分光的图像，即第一图像，根据该图像就可以确定环境光导致的误差值，然后，根据该误差值能够准确地计算深度，从而准确地构建深度图像，即构建3D图像，得到的深度图像基本可以消除环境光导致的误差，进而得到更准确的深度图像。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出了根据本申请的深度图像的构建方法的实施例的流程图示意图；图2示出了根据本申请的深度图像的构建装置的实施例的流程图示意图；以及图3示出了根据本申请的深度图像的构建系统的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：01、目标物体；101、光源组件；102、衍射光学元件；103、旋转载体；104、偏振元件；105、图像处理组件；106、成像元件；107、深度图像构建单元；108、投射镜头；109、成像镜头。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深度图像的构建方法，其特征在于，包括：采集多个第一光斑点的第一图像，其中，所述第一光斑点为第一初始光斑点经过目标物体反射形成的，且所述第一光斑点的偏振方向为经过反射后的所述第一初始光斑点的最小透射光强的方向；至少根据所述第一图像得到的误差值构建所述目标物体的深度图像。

【技术特征摘要】
1.一种深度图像的构建方法，其特征在于，包括：采集多个第一光斑点的第一图像，其中，所述第一光斑点为第一初始光斑点经过目标物体反射形成的，且所述第一光斑点的偏振方向为经过反射后的所述第一初始光斑点的最小透射光强的方向；至少根据所述第一图像得到的误差值构建所述目标物体的深度图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在构建所述目标物体的深度图像之前，所述方法还包括：采集多个第二光斑点的第二图像，所述第二光斑点为所述第一初始光斑点经过目标物体反射后形成的，且所述第二光斑点的偏振方向为经过反射后的所述第一初始光斑点的最大透射光强的方向，所述第二图像对应的所述第一初始光斑点的数量与所述第一图像对应的所述第一初始光斑点的数量相同，至少根据所述误差值构建所述目标物体的深度图像包括：根据所述第二图像和所述第一图像得到的误差值构建所述深度图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：采集多个预测光斑点组对应的多个预测图像，所述预测光斑点组与所述预测图像一一对应，各所述预测光斑点组包括多个预测光斑点，各所述预测光斑点组为多个所述第一初始光斑点经过反射形成的，且不同的所述预测光斑点组的偏振方向不同；根据多个所述预测图像确定所述最小透射光强的方向和所述最大透射光强的方向。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采集多个第一光斑点的第一图像包括：采集多个所述第一光斑点的第一预定图像；根据所述第一预定图像计算环境光造成的第一误差值；在所述第一误差值大于等于第一预定值且小于等于第二预定值的情况下，确定所述第一预定图像为所述第一图像，其中，所述第二预定值大于所述第一预定值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，采集多个第一光斑点的第一图像还包括：在所述第一误差值小于所述第一预定值或者大于所述第二预定值的情况下，采集多个所述第一光斑点的第二预定图像，所述第二预定图像对应的所述第一初始光斑点的数量大于或者小于所述第一预定图像对应的所述第一初始...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨萌，李建军，戴付建，赵烈烽，
申请(专利权)人：浙江舜宇光学有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33