結構光模組平行AA方法、裝置、設備及存儲介質制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種結構光模組的平行AA方法，包括：根據第一成像圖像，獲得投射平面上0級點和特定參考點之間的參考間距；根據第二成像圖像，確定攝像機的光軸和垂直于投射平面方向的第二夾角以及特定參考點到攝像機的入射角；根據參考間距、第二夾角以及入射角，獲得投影儀的發光軸和投射平面之間的第一夾角；根據第一夾角和第二夾角，調節投影儀和攝像機平行。本發明專利技術中提供的結構光模組的平行AA的方法，能夠準確快速的判斷并調整投影儀的發光軸和攝像機的光軸的不平行性，避免了由于結構光模組的傾斜影響結構光模組的使用性能。本發明專利技術中還提供了一種結構光模組的平行AA的裝置、設備以及計算機可讀存儲介質，具有上述有益效果。

Parallel AA Method, Device, Equipment and Storage Medium for Structured Light Modules

The invention discloses a parallel AA method of structured light module, which includes: obtaining the reference distance between the 0-level point on the projection plane and the specific reference point according to the first imaging image; determining the optical axis of the camera and the second angle perpendicular to the projection plane and the incident angle of the specific reference point to the camera according to the reference distance, the second angle and the second angle. The first angle between the projector's luminous axis and the projection plane is obtained by the incident angle. According to the first angle and the second angle, the projector and the camera are adjusted to be parallel. The parallel AA method of the structured light module provided in the invention can accurately and quickly judge and adjust the non-parallelism of the luminous axis of the projector and the optical axis of the camera, and avoid the influence of the tilt of the structured light module on the service performance of the structured light module. The invention also provides a parallel AA device, device and computer readable storage medium of structured light module, which has the above beneficial effect.

【技術實現步驟摘要】
結構光模組平行AA方法、裝置、設備及存儲介質
本專利技術涉及結構光
，特別是涉及一種結構光模組的平行AA的方法、裝置、設備以及計算機可讀存儲介質。
技術介紹
結構光技術(StructuredLight)是一種主動式光學測時技術，其基本原理是由結構光投射器向被測物體表面投射可控制的光點、光條或光面結構，并由圖像傳感器(如攝像機)獲得圖像，通過系統幾何關系，利用三角原理計算得到物體的三維坐標。結構光技術的測量原理具有計算簡單、體積小、價格低、大盆程、便于安裝和維護的特點，在實際三維輪廓測量中被廣泛使用。理論上，結構光模組中投射器的發光軸和攝像頭的入光軸之間應該相互平行，但是由于制作公差和設計誤差等原因，結構光模組不可避免會存在傾斜問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種結構光模組的平行AA的方法、裝置、設備以及計算機可讀存儲介質，解決了結構光模組中投射器的發光軸和攝像頭的入光軸之間不相互平行的問題。為解決上述技術問題，本專利技術提供一種結構光模組的平行AA方法，所述結構光模組包括投影儀、攝像機以及投射平面，所述投影儀和攝像機設置于所述投射平面的同一側，所述投射平面的背離所述投影儀的一側設置有CCD相機，且所述CCD相機的感光面和所述投射平面平行；所述平行AA方法包括：根據第一成像圖像，獲得所述投射平面上0級點和特定參考點之間的參考間距；其中，所述第一成像圖像為所述CCD相機拍攝所述投射平面上的結構光圖像以及多個參考點獲得的圖像；所述結構光圖像為所述投影儀向所述投射平面投射結構光形成的圖像；所述特定參考點為所述投射平面上多個參考點中的一個；所述0級點為所述投影儀的0級光線在所述投射平面的投影點；根據第二成像圖像，確定所述攝像機的光軸和垂直于所述投射平面方向的第二夾角以及所述特定參考點到所述攝像機的入射角；其中，所述第二成像圖像為所述攝像機拍攝所述投射平面上多個所述參考點獲得的圖像；根據所述參考間距、所述第二夾角以及所述入射角，獲得所述投影儀的發光軸和所述投射平面之間的第一夾角；根據所述第一夾角和所述第二夾角，調節所述投影儀和所述攝像機平行。其中，所述根據第一成像圖像，獲得所述投射平面上0級點和特定參考點之間的參考間距包括：根據所述第一成像圖像，確定所述0級點和所述特定參考點在所述CCD感光面上的成像像素點之間的間距d1；根據相似三角形比例公式：獲得參考間距d2；其中f1為CCD相機的焦距，h1為所述CCD相機的鏡頭和所述投射平面之間的距離，p1為所述CCD相機的像素。其中，所述根據第二成像圖像，確定所述攝像機的光軸和垂直于所述投射平面方向的第二夾角以及所述特定參考點到所述攝像機的入射角包括：以所述攝像機的感光面中心點為原點，在所述攝像機的感光面上建立三維直角坐標系；獲得所述第二成像圖像中，各個所述參考點在所述攝像機的感光面對應的投影像素點在三維直角坐標系中的第一坐標值；根據所述第一坐標值，獲得所述投射平面上的各個所述參考點在三維直角坐標系中的第二坐標值；根據所述第二坐標值獲得所述攝像機的光軸和垂直于所述投射平面方向的所述第二夾角。其中，所述根據第二成像圖像，確定所述攝像機的光軸和垂直于所述投射平面方向的第二夾角以及所述特定參考點到所述攝像機的入射角包括：根據所述特定參考點在所述攝像機的感光面的投影像素點在三維直角坐標系中的坐標值，確定所述特定參考點到所述攝像機的入射角。其中，根據所述參考間距、所述第二夾角以及所述入射角，獲得所述投影儀和所述投射平面之間的第一夾角包括：根據α＝β+γ，獲得所述投射平面上的相對零點和所述特定參考點之間的相對間距d3；其中，所述相對零點為所述投射平面上距離所述投影儀最近的位置點，d為所述投影儀和所述攝像機之間的間距，h2為所述攝像機到所述投射平面的距離，l1為所述特定參考點在所述攝像機的感光面上和三維直角坐標系的原點的距離，f2為所述攝像機的焦距，p2為所述攝像機的像素，α為所述特定參考點到所述攝像機的入射光線和所述投射平面之間夾角的余角，β為所述入射角，γ為所述第二夾角；根據獲得所述第一夾角δ。其中，在根據所述第一夾角和所述第二夾角，調節所述投影儀和所述攝像機平行之后，還包括：根據第三成像圖像，判斷所述投影儀在光軸方向是否存在旋轉角，如果是，則根據所述旋轉角繞所述投影儀0級光線旋轉所述投影儀，使得所述投影儀的的旋轉角度為0；其中，所述第三成像圖像為所述投射平面上的結構光投影以及參考線段在所述CCD相機的感光面上形成的圖像；且所述投射平面上的結構光投影為調整后的所述投影儀投射的結構光的投影，所述參考線段和所述投射平面邊緣線平行。其中，所述根據所述第三成像圖像，判斷所述投影儀在光軸方向是否存在旋轉角包括：根據所述第三成像圖像，獲得所述CCD相機的感光面上的結構光圖像和所述參考線段的投影像素線段；判斷所述結構光圖像的邊緣線和所述參考線段是否平行，如果否，則所述投影儀在光軸方向存在旋轉角。本專利技術還提供了一種結構光模組的平行AA裝置，所述結構光模組包括投影儀、攝像機以及投射平面，所述投影儀和攝像機設置于所述投射平面的同一側，所述投射平面的背離所述投影儀的一側設置有CCD相機，且所述CCD相機的感光面和所述投射平面平行；所述裝置包括：第一運算模塊，用于根據第一成像圖像，獲得所述投射平面上0級點和特定參考點之間的參考間距；其中，所述第一成像圖像為所述CCD相機拍攝所述投射平面上的結構光圖像以及多個參考點獲得的圖像；所述結構光圖像為所述投影儀向所述投射平面投射結構光形成的圖像；所述特定參考點為所述投射平面上多個參考點中的一個；所述0級點為所述投影儀的0級光線在所述投射平面的投影點；第二運算模塊，用于根據第二成像圖像，確定所述攝像機的光軸和垂直于所述投射平面方向的第二夾角以及所述特定參考點到所述攝像機的入射角；其中，所述第二成像圖像為所述投射平面上多個所述參考點在所述攝像機的感光面上形成的圖像；第三運算模塊，用于根據所述參考間距、所述第二夾角以及所述入射角，獲得所述投影儀和所述投射平面之間的第一夾角；調整模塊，用于根據所述第一夾角和所述第二夾角，調節所述投影儀和所述攝像機平行。本專利技術還提供了一種結構光模組的平行AA的設備，包括CCD相機和處理器；所述CCD相機用于設置在結構光模組中的投射平面背離投影儀的一側，并拍攝所述投射平面上的投影圖像，在所述CCD相機的感光面上形成的成像圖像；所述處理器和所述CCD相機相連接，用于根據所述成像圖像執行如上任一項所述的結構光模組的平行AA的方法的操作。本專利技術還提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質上存儲有結構光模組的平行AA的計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如上任一項所述結構光模組的平行AA方法的步驟。本專利技術所提供的結構光模組的平行AA的方法，借助于感光面和投射平面相互平行的CCD相機，并在投射結構光的投射平面上設置參考點，并分別CCD相機拍攝投射平面上的圖像生成的第一成像圖像和攝像機拍攝投射平面上的圖像生成的第二成像圖像，獲得投影儀的發光軸和投射平面之間的第一夾角，以及攝像機的光軸和投射平面之間的第二夾角，那么當第一夾角和第二夾角如果相等，那么也就說明投影儀的發光軸和攝像機的光軸平行，反之，兩者則不平行，則只需要根據第一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種結構光模組的平行AA方法，其特征在于，所述結構光模組包括投影儀、攝像機以及投射平面，所述投影儀和攝像機設置于所述投射平面的同一側，所述投射平面的背離所述投影儀的一側設置有CCD相機，且所述CCD相機的感光面和所述投射平面平行；所述平行AA方法包括：根據第一成像圖像，獲得所述投射平面上0級點和特定參考點之間的參考間距；其中，所述第一成像圖像為所述CCD相機拍攝所述投射平面上的結構光圖像以及多個參考點獲得的圖像；所述結構光圖像為所述投影儀向所述投射平面投射結構光形成的圖像；所述特定參考點為所述投射平面上多個參考點中的一個；所述0級點為所述投影儀的0級光線在所述投射平面的投影點；根據第二成像圖像，確定所述攝像機的光軸和垂直于所述投射平面方向的第二夾角以及所述特定參考點到所述攝像機的入射角；其中，所述第二成像圖像為所述攝像機拍攝所述投射平面上多個所述參考點獲得的圖像；根據所述參考間距、所述第二夾角以及所述入射角，獲得所述投影儀的發光軸和所述投射平面之間的第一夾角；根據所述第一夾角和所述第二夾角，調節所述投影儀和所述攝像機平行。

【技術特征摘要】
1.一種結構光模組的平行AA方法，其特征在于，所述結構光模組包括投影儀、攝像機以及投射平面，所述投影儀和攝像機設置于所述投射平面的同一側，所述投射平面的背離所述投影儀的一側設置有CCD相機，且所述CCD相機的感光面和所述投射平面平行；所述平行AA方法包括：根據第一成像圖像，獲得所述投射平面上0級點和特定參考點之間的參考間距；其中，所述第一成像圖像為所述CCD相機拍攝所述投射平面上的結構光圖像以及多個參考點獲得的圖像；所述結構光圖像為所述投影儀向所述投射平面投射結構光形成的圖像；所述特定參考點為所述投射平面上多個參考點中的一個；所述0級點為所述投影儀的0級光線在所述投射平面的投影點；根據第二成像圖像，確定所述攝像機的光軸和垂直于所述投射平面方向的第二夾角以及所述特定參考點到所述攝像機的入射角；其中，所述第二成像圖像為所述攝像機拍攝所述投射平面上多個所述參考點獲得的圖像；根據所述參考間距、所述第二夾角以及所述入射角，獲得所述投影儀的發光軸和所述投射平面之間的第一夾角；根據所述第一夾角和所述第二夾角，調節所述投影儀和所述攝像機平行。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據第一成像圖像，獲得所述投射平面上0級點和特定參考點之間的參考間距包括：根據所述第一成像圖像，確定所述0級點和所述特定參考點在所述CCD感光面上的成像像素點之間的間距d1；根據相似三角形比例公式：獲得參考間距d2；其中f1為所述CCD相機的焦距，h1為所述CCD相機的鏡頭和所述投射平面之間的距離，p1為所述CCD相機的像素。3.如權利權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據第二成像圖像，確定所述攝像機的光軸和垂直于所述投射平面方向的第二夾角以及所述特定參考點到所述攝像機的入射角包括：以所述攝像機的感光面中心點為原點，在所述攝像機的感光面上建立三維直角坐標系；獲得所述第二成像圖像中，各個所述參考點在所述攝像機的感光面對應的投影像素點在三維直角坐標系中的第一坐標值；根據所述第一坐標值，獲得所述投射平面上的各個所述參考點在三維直角坐標系中的第二坐標值；根據所述第二坐標值獲得所述攝像機的光軸和垂直于所述投射平面方向的所述第二夾角。4.如權利權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據第二成像圖像，確定所述攝像機的光軸和垂直于所述投射平面方向的第二夾角以及所述特定參考點到所述攝像機的入射角包括：根據所述特定參考點在所述攝像機的感光面的投影像素點在三維直角坐標系中的坐標值，確定所述特定參考點到所述攝像機的入射角。5.如權利權利要求4所述的方法，其特征在于，根據所述參考間距、所述第二夾角以及所述入射角，獲得所述投影儀和所述投射平面之間的第一夾角包括：根據α＝β+γ，獲得所述投射平面上的相對零點和所述特定參考點之間的相對間距d3；其中，所述相對零點為所述投射平面上距離所述投影儀最近的位置點，d為所述投影儀和所述攝像機之間的間距，h2為所述攝像機到所述投射平面的距離，l1為所述特定參考點在所述攝像機的感光面上和三維直角...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林挺，曾菲菲，
申請(專利權)人：信利光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44