【技术实现步骤摘要】
一种相对位置关系确定方法、结构光成像方法及相关系统
[0001]本申请涉及结构光领域，尤其涉及一种相对位置关系确定方法、结构光成像方法及相关系统。
技术介绍
[0002]结构光技术已经在近距离场景的三维成像中获得广泛应用，如人脸识别、体感手势识别以及三维地图重建等。结构光技术通常采用一组由激光器和相机组成的结构光设备。用激光器投射光到物体表面后及背景后再由相机进行采集。进一步根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息，从而复原整个三维空间。
[0003]使用结构光的一个必要步骤是进行结构光设备的标定，其中包括相机的内参标定和外参标定。内参包括焦距，光心位置和相机畸变参数等，内参标定为确定焦距，光心位置和相机畸变等参数的取值，内参标定后一般受温度等影响而变化。外参包括激光器和相机光心位置的坐标系变换，外参主要随着激光器和相机之间的相对位置发生变化而变化。外参标定为确定激光器和相机光心的相对位置关系。结构光设备在使用时若时常遭受颠簸和振动，则可能会使得外参标定发生变化，导致三维成像时会有较大误差，这时就需要对...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相对位置关系确定方法，其特征在于，包括：控制器控制测距装置向N个方向分别投射N个光斑，并分别获取所述N个光斑与所述测距装置之间的N个距离，所述N为大于或等于4的整数，所述N个光斑不共线；所述控制器根据所述N个方向和所述N个距离分别确定以所述测距装置为原点的所述N个光斑的第一坐标；所述控制器根据所述测距装置与激光器之间的偏移量，以及所述N个光斑的第一坐标确定以所述激光器为原点的所述N个光斑的第二坐标；所述控制器控制相机对所述N个光斑进行成像，并分别确定在成像平面上所述N个光斑的第三坐标，再根据所述偏移量对所述N个光斑的第三坐标进行修正得到成像平面上所述N个光斑的第四坐标；所述控制器根据所述N个光斑的第二坐标和所述N个光斑的第四坐标确定所述激光器的第一坐标系与所述相机的第二坐标系之间的坐标系变换参数；所述控制器根据所述坐标系变换参数确定所述激光器和所述相机之间的相对位置关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述控制器控制所述测距装置向M个方向分别投射M个光斑，并分别获取所述M个光斑与所述测距装置之间的M个距离，所述M为大于或等于3的整数，所述M个光斑不共线；所述控制器根据所述M个方向和所述M个距离分别确定以所述测距装置为原点的所述M个光斑的第五坐标；所述控制器根据所述测距装置与所述激光器之间的偏移量，以及所述M个光斑的第五坐标确定以所述激光器为原点的所述M个光斑的第六坐标；所述控制器根据所述M个光斑的第六坐标确定在所述第一坐标系下的第一光平面方程；所述控制器根据所述第一光平面方程和所述坐标系变换参数确定在所述第二坐标系下的第二光平面方程。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述N个方向中每个方向对应的参数包括水平夹角θ和垂直俯仰角φ，其中，所述N个方向分别对应的水平夹角θ不同，且所述N个方向分别对应的垂直俯仰角φ不同。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述M个方向中每个方向对应的参数包括水平夹角θ和垂直俯仰角φ，其中，所述M个方向分别对应的水平夹角θ相同，且所述M个方向分别对应的垂直俯仰角φ不同；或者，所述M个方向分别对应的水平夹角θ不同，且所述M个方向分别对应的垂直俯仰角φ相同。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述坐标系变换参数包括旋转矩阵和平移向量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述测距装置包括点测距仪和光束偏转装置，控制器通过控制测距装置向N个方向分别投射N个光斑包括：所述控制器控制所述点测距仪发射光束，并控制所述光束偏转装置调节所述光束的偏转方向以向N个方向分别投射所述N个光斑。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光束偏转装置包括振镜、硅基液晶Lcos、光学相控阵、超表面和微机电系统MEMS微镜中的一种。8.一种结构光成像方法，其特征在于，基于权利要求2至7任意一项所述的相对位置关系确定方法，所述结构光成像方法包括：控制器根据所述第二光平面方程控制所述...
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