主动对准系统及其对准方法、点泛光投射模组及深度相机技术方案

本申请提供了一种主动对准系统及其对准方法、点泛光投射模组及深度相机。主动对准系统包括运动调节组件、第一相机及控制器，运动调节组件用于移动光发射组件和/或光调制组件，在第一对准阶段前使光调制组件的光心与第一光源的光轴对应，在第二对准阶段前使光发射组件和光调制组件位于预设位置；第一相机用于在第一对准阶段时采集第一散斑图，及在第二对准阶段时采集第二散斑图；控制器用于在第一对准阶段时根据第一散斑图控制运动调节组件移动；在第二对准阶段时根据第二散斑图控制运动调节组件移动。本申请可以实现对点泛光投射模组中的光发射组件和光调制组件进行对准，并且效率及精度较高。效率及精度较高。效率及精度较高。

【技术实现步骤摘要】
主动对准系统及其对准方法、点泛光投射模组及深度相机


[0001]本申请涉及深度相机
，尤其涉及一种主动对准系统及其对准方法、点泛光投射模组及深度相机。

技术介绍

[0002]结构光深度相机通常包括散斑投射模组、泛光投射模组和接收模组，散斑投射模组向目标物体投射散斑光束，泛光投射模组向目标物体投射泛光光束，接收模组采集散斑光束以得到目标物体的深度图像，采集泛光光束以得到目标物体的红外图像。散斑投射模组通常包括光源、准直元件和衍射光学元件，光源用于产生光束，该光束依次经过准直元件和衍射光学元件后投射至目标物体，而光源的光轴与准直元件的光心相对应；泛光投射模组亦然。
[0003]为了减小深度相机的体积，中国专利申请第201810036240.5号中提供一种一种照明模组，中国专利申请第202210433022.1号中提供了一种多功能照明模组，这两件专利提出了将散斑投射模组与泛光投射模组整合为单个模组得到点泛光投射模组的技术方案。
[0004]点泛光投射模组通常包括第一光源、第二光源、准直元件以及衍射光学元件，如中国专利申请第202222184650.9号中提供的一种点泛光投射模组，第一光源和第二光源分别分布在准直元件的光心的相对两侧，即，第一光源和第二光源的光轴与准直元件的光心均不对应，以第一光源为例，发射的第一光束离轴入射至准直元件，通过准直元件后第一光束的光轴会与准直元件的光轴存在一定的夹角，从而第一光束倾斜入射至衍射光学元件，使得衍射光学元件投射的散斑图会向一侧平移且散斑分布也会与普通的散斑投射模组不同，导致原先的散斑投射模组/泛光投射模组制造过程中的主动对准方案无法适用于点泛光投射模组。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种主动对准系统及其对准方法、点泛光投射模组及深度相机，旨在解决如何对点泛光投射模组进行主动对准的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种用于对点泛光投射模组进行主动对准的主动对准系统。其中，点泛光投射模组包括光发射组件和光调制组件，光发射组件包括第一光源和第二光源，第一光源和第二光源的光轴分别位于光调制组件的光心的相对两侧。主动对准系统包括运动调节组件、第一相机及控制器。运动调节组件用于移动光发射组件和/或光调制组件，在第一对准阶段前使光调制组件的光心与第一光源的光轴对应，在第二对准阶段前使光发射组件和光调制组件位于预设位置；第一相机用于在第一对准阶段时采集第一光源发光而产生的第一散斑图，及在第二对准阶段时采集第一光源发光而产生的第二散斑图；控制器用于在第一对准阶段时根据第一散斑图控制运动调节组件移动，使第一散斑图满足第一预设规格；在第二对准阶段时根据第二散斑图控制运动调节组件移动，使第二散斑图符合第二预设规格。
[0007]本申请实施例第二方面提供了一种主动对准方法，用于对点泛光投射模组进行主动对准，主动对准方法包括：移动光发射组件和/或光调制组件，使光调制组件的光心与第一光源对应；控制第一光源发光而产生第一散斑图，根据第一散斑图移动光发射组件和/或光调制组件，使第一散斑图符合第一预设规格；移动光发射组件和/或光调制组件，使光发射组件和光调制组件位于预设位置；控制第一光源发光而产生第二散斑图，并根据第二散斑图移动光发射组件和/或光调制组件，使第二散斑图符合第二预设规格。
[0008]本申请实施例第三方面提供了一种点泛光投射模组，包括光发射组件和光调制组件，光发射组件包括第一光源和第二光源，第一光源和第二光源的光轴分别位于光调制组件的光心的相对两侧，第一光源的光束发射面低于第二光源，光调制组件用于对第一光源或第二光源发射的光束进行调制；其中，在一些实施例中，光发射组件与光调制组件通过本申请实施例第一方面所述的主动对准系统进行主动对准；在一些实施例中，光发射组件与光调制组件通过本申请实施例第二方面所述的主动对准方法进行主动对准。
[0009]本申请实施例第四方面提供了一种深度相机，包括本申请实施例第三方面所述的点泛光投射模组和采集模组，点泛光投射模组用于在散斑模式向目标区域投射散斑光束，及在泛光模式下向所述目标区域投射泛光光束；采集模组用于采集所述目标区域反射回的所述散斑光束、及所述目标区域反射回的所述泛光光束。
[0010]从上述描述可知，与相关技术相比，本申请的有益效果在于：
[0011]首先移动光发射组件和/或光调制组件使第一光源的光轴与光调制组件的光心对应；进一步控制第一光源发光投射出第一散斑图，根据第一散斑图移动光发射组件和/或光调制组件以使第一散斑图符合第一预设规格；然后移动光发射组件和/或光调制组件使光发射组件和光调制组件位于预设位置，控制第一光源发光投射出第二散斑图，根据第二散斑图移动光发射组件和/或光调制组件以使第二散斑图符合第二预设规格，由此，实现了对光发射组件和光调制组件的主动对准，并且由于先在第一光源的光轴与光调制组件的光心对应进行第一对准阶段，然后移动至预设位置进行第二对准阶段，对准效率及精度较高。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明相关技术或本申请实施例中的技术方案，下面将对相关技术或本申请实施例的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申请的一些实施例，而并非是全部实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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。
[0013]图1为本申请实施例提供的深度相机的结构示意图；
[0014]图2为本申请实施例提供的点泛光投射模组的结构示意图；
[0015]图3为本申请实施例提供的主动对准系统的结构示意图；
[0016]图4为本申请实施例提供的主动对准方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本申请的目的、技术方案以及优点更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例以及相应的附图，对本申请进行清楚、完整地描述，其中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。应当理解的是，下面所描述的本
申请的各个实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，也即基于本申请的各个实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，下面所描述的本申请的各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0018]图1为本申请实施例提供的深度相机的结构示意图，深度相机包括点泛光投射模组1及采集模组2，点泛光投射模组1用于在散斑模式下向目标区域投射散斑光束，及在泛光模式下向目标区域投射泛光光束；采集模组2用于采集目标区域反射回的散斑光束生成散斑图像、及采集目标区域反射回的泛光光束生成红外图像。根据散斑图像可以进一步得到深度图像，结合深度图像和红外图像可以进行人脸识别、三维重建、姿态识别、手势识别等应用。
[0019]在一些实施例中，深度相机还可包括控制与处理器3，控制与处理器3分别与点泛光投射模组1及采集模组2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动对准系统，其特征在于，用于对点泛光投射模组进行主动对准，所述点泛光投射模组包括光发射组件和光调制组件，所述光发射组件包括第一光源和第二光源，所述第一光源和所述第二光源的光轴分别位于所述光调制组件的光心的相对两侧；所述主动对准系统包括：运动调节组件，用于移动所述光发射组件和/或所述光调制组件，在第一对准阶段前使所述光调制组件的光心与所述第一光源的光轴对应，在第二对准阶段前使所述光发射组件和所述光调制组件位于预设位置；第一相机，用于在所述第一对准阶段时采集所述第一光源发光而产生的第一散斑图，及在所述第二对准阶段时采集所述第一光源发光而产生的第二散斑图；控制器，用于在所述第一对准阶段时根据所述第一散斑图控制所述运动调节组件移动，使所述第一散斑图满足第一预设规格；在所述第二对准阶段时根据所述第二散斑图控制所述运动调节组件移动，使所述第二散斑图符合第二预设规格。2.如权利要求1所述的主动对准系统，其特征在于，所述主动对准系统还包括第二相机，所述第二相机用于采集所述光发射组件和/或所述光调制组件的定位图像并传输至所述控制器；所述控制器具体用于：根据所述定位图像确定所述光发射组件与所述光调制组件之间的初始相对位置；获取所述第一光源在所述光发射组件中的具体位置；根据所述初始相对位置及所述具体位置，计算所述第一光源的光轴与所述光调制组件的光心之间的坐标差；根据所述坐标差生成第一移动指令并发送至所述运动调节组件，所述第一移动指令用于使所述光调制组件的光心与所述第一光源的光轴对应。3.如权利要求1所述的主动对准系统，其特征在于，所述控制器具体用于：获取所述点泛光投射模组中，所述第一光源的光轴与所述光调制组件的光心之间的目标偏差；根据所述目标偏差计算所述光发射组件和/或所述光调制组件的移动参数；根据所述移动参数生成第二移动指令并发送至所述运动调节组件，所述第二移动指令用于使所述光发射组件和所述光调制组件位于预设位置。4.如权利要求1所述的主动对准系统，其特征在于，在所述第一对准阶段时，所述控制器具体用于：控制所述运动调节组件沿所述点泛光投射模组的x轴和/或y轴平移所述光发射组件和/或所述光调制组件，使所述第一散斑图的散斑零级位置处于第一预设位置；控制所述运动调节组件绕所述点泛光投射模组的z轴旋转所述光发射组件和/或所述光调制组件，使所述第一散斑图中各散斑之间无重叠；控制所述运动调节组件沿所述z轴平移所述光发射组件和/或所述光调制组件，使所述第一散斑图的清晰程度符合预设要求。5.如权利要求1所述的主动对准系统，其特征在于，在所述第二对准阶段时，所述控制器具体用于：控制所述运动调节组件沿所述点泛光投射模组的x轴和/或y轴平移所述光发射组件
和/或所述光调制组件，以使所述第二散斑图的散斑零级位置处于第二预设位置；控制所述运动调节组件沿所述点泛光投射模组的z轴平移所述光发射组件和/或所述光调制组件，以使所述第二散斑图的清晰程度符合预设要求。6.如权利要求1所述的主动对准系统，其特征在于，当所述第二散斑图符合第二预设规格后，所述控制器还用于控制所述第二光源发光而产生泛光，所述第一相机还用于采集所述泛光，所述控制器还用于根据所述第一相机采集到的泛光判断所述点泛光投射模组是否为合格品。7.如权利要求6所述的主动对准系统，其特征在于，所述主动对准系统还包括：固定组件，用于当所述点泛光投射模组为合格品时，固定所述光发射组件与所述光调制组件；抓取组件，用于当所述点泛光投射模组为不合格品时，抓取所述光发射组件至不合格品区，及重新抓取一个所述光发射组件与所述光调制组件进行主动对准。8.一种主动对准方法，其特征在于，用于对点泛光投射模组进行主动对准，所述点泛光投射模组包括光发射组件和光调制组件，所述光发射组件包括第一光源和第二光源，所述第一光源和所述第二光源的光轴分别位于所述光调制组件的光心的相对两侧；所述主动对准方法包括：移动所述光发射组件和/或所述光调制组件，使所述光调制组件的光心与所述第一光源的光轴对...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣，李长磊，郑德金，黄泽铗，
申请(专利权)人：奥比中光科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：