[发明专利]深度图像获取系统和方法

权利要求书

1.一种深度图像获取系统，其特征在于，包括：

光学投影单元，包括至少两个光学投影仪；所述至少两个光学投影仪用于发射各自波长的结构光图像；

图像采集单元，包括滤光片和图像传感器；所述滤光片包括至少两个滤光片单元分别允许通过所述至少两个光学投影仪发射出的光；所述图像传感器用于接收通过所述滤光片的光转换成光学图像并将所述光学图像传送给处理器单元；

处理器单元，用于接收所述光学图像，并根据所述光学图像计算出与所述结构光图像对应的深度图像；

或，用于接收所述光学图像，并根据所述光学图像计算出与所述结构光图像对应的深度图像，将至少两个与所述结构光图像对应的深度图像融合成一幅深度图像。

2.如权利要求1所述的深度图像获取系统，其特征在于，还包括存储单元，用于存储所述深度图像。

3.如权利要求1所述的深度图像获取系统，其特征在于，所述处理器单元包括:一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个程序，其被存储在所述存储器中，并被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行以下步骤的指令：接收所述光学图像；将所述光学图像计算出所述至少两个投影仪对应的结构光图像；利用所述至少两个结构光图像计算出对应的深度图像。

4.如权利要求1所述的深度图像获取系统，其特征在于，所述处理器单元还用于控制所述光学投影单元的投影和/或所述图像采集单元进行图像采集。

5.如权利要求1所述的深度图像获取系统，其特征在于，所述至少两个结构光图像在波长、光强、图案密度方面，至少有一个方面不同。

6.如权利要求1所述的深度图像获取系统，其特征在于，所述至少两个光学投影仪与所述图像采集单元设置在同一平面；所述至少两个光学投影仪与所述图像采集单元之间的距离不同。

7.如权利要求1所述的深度图像获取系统，其特征在于，所述光学投影仪光源为VCSEL阵列激光。

8.一种采用如权利要求1-7任一所述的深度图像获取系统获取深度图像的方法，包括以下步骤：

S1:利用光学投影单元的至少两个光学投影仪分别向目标空间发射各自波长的结构光图像；

S2:利用图像采集单元获取光学图像并将所述光学图像传送给处理器单元；

S3:利用处理器单元接收所述光学图像并进行计算获取所述深度图像。

9.如权利要求8所述的获取深度图像的方法，其特征在于，步骤S3中所述获取深度图像的方法包括利用三角法原理计算出各像素的深度值。

10.如权利要求8所述的获取深度图像的方法，其特征在于，步骤S3中获取所述深度图像包括所述处理器单元融合所述至少两个深度图像得到合并深度图像。

11.如权利要求10所述的获取深度图像的方法，其特征在于，所述融合包括：以所述至少两个深度图像中的任意一个深度图像为参照深度图像，用所述至少两个深度图像中剩下的深度图像中的有效深度值取代所述参照深度图像中相应的深度值，所述有效深度值指的是所述参照深度图像中像素值为空洞而所述剩下的深度图像中不为空洞的像素上的深度值。

12.如权利要求10所述的获取深度图像的方法，其特征在于，所述融合包括：将所述至少两个深度图像中对应像素值加权平均后的像素值作为融合后深度图像的像素值。

13.如权利要求10所述的获取深度图像的方法，其特征在于，所述融合包括：利用所述至少两个深度图像中对应像素值计算亚像素的像素值以提高深度图像的分辨率。

14.一种计算机可读存储介质，其存储有与深度图像获取设备结合使用的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现权利要求8-13任一所述方法。