[发明专利]三维摄像装置、三维摄像方法及人脸识别方法

权利要求书

1.一种三维摄像装置，其特征在于：所述三维摄像装置包括：

激光光源，用于发出激光；

图像传感器，用于感测可见光以产生目标景物的二维图像信号以及感测被所述目标景物的反射的所述激光以产生深度图像信号；及

数据处理模块，用于依据所述二维图像信号获得所述目标景物的二维坐标，以及依据所述深度图像信号获得所述目标景物的深度坐标，从而获得所述目标景物的三维坐标信息，

设所述激光光源与所述图像传感器位于第一平面上，所述二维图像信号的解析度为H*V，H为水平方向的水平解析度，V为竖直方向的竖直解析度，所述图像传感器的视角为W，所述激光光源朝向目标景物的预设点发出的激光与所述第一平面的夹角为θ，所述图像传感器与所述预设点的连线与所述第一平面的夹角为ψ，其中所述夹角ψ＝π/2-W(n-2H)/H，其中，n为返回的激光在所述二维图像信号的位置沿水平方向到所述二维图像的邻近所述预设点的边缘范围水平解析度。

2.如权利要求1所述三维摄像装置，其特征在于：所述激光的波长大于所述可见光的波长。

3.如权利要求1所述三维摄像装置，其特征在于：所述激光光源为红外激光光源，所述激光包括波长为950nm的激光。

4.如权利要求1所述三维摄像装置，其特征在于：所述目标景物包括第二平面及设置于所述第二平面邻近所述三维摄像装置的一侧的物体，所述数据处理模块依据所述深度图像信号中被所述物体反射而返回的激光的图像的位置相较于去除所述物体被所述第二平面反射而返回的激光的图像的位置的偏移方向与偏移距离来获取所述目标景物的深度坐标。

5.如权利要求1所述三维摄像装置，其特征在于：所述图像传感器与所述激光光源之间的距离为a，所述第一平面包括所述预设点的映射点，所述预设点到所述映射点的连线的距离等于所述预设点到所述第一平面的距离d，所述映射点到所述激光光源的距离为b，所述映射点至所述激光光源的距离为c，其中，tan(θ)＝d/b，tan(ψ)＝d/c，d＝a*tan(ψ)*tan(θ)/(tan(ψ)-tan(θ))，所述数据处理模块利用公式ψ＝π/2-W(n-2H)/H依据所述二维图像信号的解析度H*V、所述图像传感器的视角W、及所述返回的激光在所述二维图像信号的位置沿水平方向到所述二维图像的邻近所述预设点的边缘范围水平解析度n计算所述夹角ψ，并进一步利用公式d＝a*tan(ψ)*tan(θ)/(tan(ψ)-tan(θ))依据所述距离a、所述夹角θ及所述夹角ψ计算所述距离d，从而获得所述目标景物的深度坐标。

6.如权利要求1所述三维摄像装置，其特征在于：所述激光光源朝向所述图像传感器的视角W涵盖的范围内发出所述激光，所述图像传感器的视角W涵盖的范围划分为H*V个像素区域，所述三维摄像装置还包括光源控制器，所述激光光源发的所述激光的截面为点状，所述光源控制器控制所述激光光源依次朝向所述H*V个像素区域发出所述激光。

7.如权利要求6所述三维摄像装置，其特征在于：所述光源控制器控制所述激光光源依次发出的激光与所述第一平面的夹角依次变大，所述激光与所述第一平面的夹角包括最小值及最大值，所述最小值为所述激光光源位于初始位置时的夹角，所述光源控制器还判断所述激光光源当前发出的激光与所述第一平面的夹角是否达到所述最大值，当所述夹角达到所述最大值时，所述光源控制器控制所述激光光源返回所述初始位置以使所述激光光源发出的下一激光的夹角为所述最小值，当所述夹角未达到所述最大值时，所述光源控制器控制所述激光光源移动预定距离以使所述激光光源发出的下一激光的夹角相较于所述当前的激光与所述第一平面的夹角增加预设值。

8.如权利要求1所述三维摄像装置，其特征在于：所述激光光源朝向所述图像传感器的视角W涵盖的范围内发出所述激光，所述图像传感器的视角W涵盖的范围划分为H*V个像素区域，所述激光光源发的所述激光的截面为线状，每条线状激光朝向所述竖直方向的至少一列像素区域或者朝向所述水平方向的至少一行像素区域，所述至少一列像素区域或所述至少一行像素区域定义为发射区域。