[发明专利]一种单目结构光的深度计算方法及系统

权利要求书

1.一种单目结构光的深度计算方法，其特征在于，包括：

对第一结构光相机进行极线校正，获取转换矩阵并构建第二结构光相机；

利用所述第一结构光相机获取第一参考图像，并根据所述转换矩阵将所述第一参考图像映射至所述第二结构光相机对应的第一坐标系中，得到第二参考图像；其中，所述第一结构光相机经极线校正后定义为所述第二结构光相机，所述第二结构光相机为虚拟相机，其成像平面平行于投影模块与所述第二结构光相机之间的基线；

将所述第二参考图像变换为第二坐标系中的归一化投影图像；其中，第二坐标系为投影模块对应的坐标系；

通过所述第二结构光相机获取所述归一化投影图像对应的第三参考图像；

利用所述第二结构光相机获取目标区域的目标图像，并与所述第三参考图像进行视差计算以获取深度信息。

2.如权利要求1所述的单目结构光的深度计算方法，其特征在于，所述对第一结构光相机进行极线校正，获取转换矩阵并构建第二结构光相机，包括：

根据第一结构光相机的相机参数对所述第一结构光相机进行极线校正，得到第二结构光相机，并获取所述第一结构光相机和所述第二结构光相机之间的转换矩阵。

3.如权利要求1所述的单目结构光的深度计算方法，其特征在于，所述根据所述转换矩阵将所述第一参考图像映射至所述第二结构光相机对应的第一坐标系中，得到第二参考图像，包括：

获取所述第一参考图像在第一参考平面上的目标投影图像；

获取所述目标投影图像在所述第一结构光相机对应的第三坐标系中的坐标信息；

根据所述坐标信息和所述转换矩阵，将所述目标投影图像映射至所述第二结构光相机对应的第一坐标系中，得到第二参考图像。

4.如权利要求1所述的单目结构光的深度计算方法，其特征在于，所述将所述第二参考图像变换为第二坐标系中的归一化投影图像，包括：

利用所述第二结构光相机的基线向量，将所述第二参考图像变换至第一投影模块的坐标系下，并获取所述第二参考图像在所述第一投影模块对应的第二坐标系下的坐标；

将所述第二参考图像在所述第一投影模块的坐标系下的坐标沿坐标轴进行归一化，获取归一化后的投影图像。

5.如权利要求1所述的单目结构光的深度计算方法，其特征在于，所述通过所述第二结构光相机获取所述归一化投影图像对应的第三参考图像，包括：

通过坐标缩放将所述归一化投影图像投影至第二参考平面，得到缩放投影图像；

获取所述第二结构光相机的内参，并且根据所述内参将所述缩放投影图像映射至所述第二结构光相机的成像平面上，得到第三参考图像。

6.如权利要求1所述的单目结构光的深度计算方法，其特征在于，所述利用所述第二结构光相机获取目标区域的目标图像，并与所述第三参考图像进行视差计算以获取深度信息，包括：

利用所述第二结构光相机获取目标区域的目标图像；

根据所述第二结构光相机对应的第一坐标系下的所述目标图像的像素坐标与所述第三参考图像的像素坐标进行视差计算，获取视差值；

根据所述视差值和所述第二结构光相机的相机参数，计算深度信息。

7.一种单目结构光的深度计算系统，其特征在于，包括：

投影模块，用于向目标区域投影结构光图案；

采集模块，用于采集经所述目标区域反射回的结构光图案并利用预设转换矩阵生成目标图像；

处理模块，用于利用预设的第三参考图像和所述目标图像进行深度计算；

存储模块，用于存储预设所述转换矩阵及基于权利要求1-5任一项所述的深度计算方法获取的所述第三参考图像。

8.如权利要求7所述的单目结构光的深度计算系统，其特征在于，所述转换矩阵的获取包括：

根据采集模块的相机参数对所述采集模块机进行极线校正，并获取所述转换矩阵。