[发明专利]结构光投射装置、结构光投射方法及三维测量系统

说明书

一种结构光投射装置、结构光投射方法及三维测量系统，结构光投射装置包括：飞行时间测距模块、驱动器、以及投影仪，所述飞行时间测距模块用于通过统计光信号飞行时间计算目标物体与所述投影仪之间的距离，所述驱动器用于根据所述距离调整驱动信号的强度，所述投影仪用于根据所述驱动信号的强度调整射向所述目标物体的结构光的强度，以通过图像传感器生成所述目标物体的结构化图像，实现了物距测量精度更高，进一步可实现高精度控制驱动器的驱动强度，有效地控制了结构光的投射。

技术领域

本申请实施例涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种结构光投射装置、结构光投射方法及三维测量系统。

背景技术

结构光技术的基本原理是，通过投影仪将具有一定结构特征的光信号(结构光)投射到目标物体上，再由图像传感器采集目标物体的图像。这种具备一定结构的光信号，会因目标物体的不同光程，而采集不同的图像相位信息，然后通过运算单元将这种结构的变化换算成深度信息，以此来获得三维结构。简单来说就是，通过光学手段获取被拍摄物体的三维结构，再将获取到的信息进行更深入的应用。

为了尽可能采集到准确的相位信息以换算出能反应目标物体三维结构的深度信息，如何控制结构光的投射成为亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例所解决的技术问题之一在于提供一种结构光投射装置、结构光投射方法及三维测量系统，用以有效控制结构光的投射。

本申请实施例提供了一种结构光投射装置，其包括：飞行时间测距模块、驱动器、以及投影仪，所述飞行时间测距模块用于通过统计光信号飞行时间计算目标物体与所述投影仪之间的距离，所述驱动器用于根据所述距离调整驱动信号的强度，所述投影仪用于根据所述驱动信号的强度调整射向所述目标物体的结构光的强度，以通过图像传感器生成所述目标物体的结构化图像。

可选地，在本申请的任一实施例中，还包括：应用处理器，所述应用处理器用于控制所述驱动器根据所述距离调整所述驱动信号的强度。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述飞行时间测距模块进一步用于向所述目标物体发射测距光信号并接收被所述目标物体反射回的所述测距光信号，且根据向所述目标物体发射的测距光信号以及被所述目标物体反射回的所述测距光信号的飞行时间预估所述目标物体与所述投影仪之间的距离。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述飞行时间测距模块进一步用于向所述目标物体发射至少两个频率互质的测距光信号，所述飞行时间测距模块进一步用于接收被所述目标物体反射回的至少两个频率互质的所述测距光信号，且根据向所述目标物体发射的每个频率的所述测距光信号以及被所述目标物体反射回的对应的所述测距光信号的飞行时间分别预估所述目标物体与所述投影仪之间的距离，进一步根据预估所述目标物体与所述投影仪之间的至少两个距离，得到最终的预估距离。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述飞行时间测距模块进一步用于向所述目标物体发射单一频率的测距光信号，所述飞行时间测距模块进一步用于接收被所述目标物体反射回的单一频率的所述测距光信号，且根据向所述目标物体发射的单一频率的所述测距光信号以及被所述目标物体反射回的所述测距光信号的整数波长和小数波长的飞行时间预估所述目标物体与所述投影仪之间的距离。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述飞行时间测距模块进一步用于根据向所述目标物体发射的测距光信号以及被所述目标物体反射回的所述测距光信号的相位差来计算所述飞行时间以预估所述目标物体与所述投影仪之间的距离。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述驱动器生成一强度小于预设强度阈值的驱动信号，所述投影仪在所述驱动信号的驱动下向目标物体发射光强小于预设光强阈值的测距光信号。

可选地，在本申请的任一实施例中，射向所述目标物体的结构光的强度与所述距离成正比关系。