[发明专利]结构光相机获取深度信息的方法、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种结构光相机获取深度信息的方法，其特征在于，包括：

采用张氏标定法对结构光相机进行双目标定，得到所述结构光相机的内外参数；

基于所述内外参数得到计算深度值，并根据所述计算深度值、标定焦距以及测量的实际深度值，采用等比换算得到校准后的真实焦距；

基于投射器的等效光心与镜头光心的偏差，对所述结构光相机中的投射器进行位置标定，得到投射器标定位置；

基于所述真实焦距和所述投射器标定位置计算深度值；

所述基于所述内外参数得到计算深度值，并根据所述计算深度值、标定焦距以及实际深度值，采用等比换算得到校准后的真实焦距，包括：

采用所述结构光相机获取棋盘格红外图；

根据所述棋盘格红外图上连续角点距离、所述标定焦距、以及棋盘格中格子的高度，计算角点深度值；

当根据多个所述角点深度值判断所述棋盘格与相机平面平行时，测量镜头到棋盘格的真实距离，并通过如下公式计算所述校准后的真实焦距：

其中，f为校准后的真实焦距，f’为标定焦距，D₁、D₂分别为所述棋盘格与相机平面平行时红外镜头到棋盘格的所述计算深度值和所述真实距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据多个所述角点深度值判断所述棋盘格与相机平面平行，包括：

计算所述多个所述角点深度值中，每两个所述角点深度值的差值，并当所述差值全部小于预设差值阈值时，确定所述棋盘格与相机平面平行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于投射器的等效光心与镜头光心的偏差，对所述结构光相机中的投射器进行位置标定，得到投射器标定位置，包括：

对于同一目标物，采用所述结构光相机拍摄平行于像平面的两张散斑图分别作为参考图和测试图；

确定所述测试图相对所述参考图的第一行偏移，并根据所述第一行偏移与所述参考图在相机坐标系上y轴坐标值的线性关系，拟合得到线性参数；

基于所述结构光相机的内外参数，确定所述参考图上一参考点和所述测试图上一测试点在所述像平面坐标系上的坐标；其中，所述参考点与所述测试点位于穿过所述投射器的光心的同一条直线上，所述参考点和所述测试点在相机坐标系上的坐标为以所述投射器标定位置为未知量的函数值；

根据所述测试点和所述参考点在所述像平面上的坐标，计算所述测试点相对于所述参考点的第二行偏移；

根据所述第二行偏移，所述参考点的在相机坐标系上的y轴坐标值以及所述线性参数，得到投射器标定位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述结构光相机的内外参数，确定所述参考图上一参考点和所述测试图上一测试点在所述像平面坐标系上的坐标，包括：

确定所述参考点的坐标为P1(x,y,z)，所述测试点的坐标为P2(k(x-T_x)+T_x,k(y-T_y)+T_y，k(z-T_z)+T_z)；其中，(T_x，T_y，T_z)为待标定的所述投射器标定位置；

根据相机的针孔成像模型，对所述参考点和所述测试点在相机坐标系上的坐标值进行变换，得到所述参考点和所述测试点在所述像平面坐标系上的坐标依次为(u₁,v₁)、(u₂,v₂)：

其中，f_x、f_y为所述真实焦距，(c_x,c_y)为镜头光心在像平面上的坐标、k为缩放系数。