[发明专利]深度相机的温度补偿系统

权利要求书

1.一种深度相机的温度补偿系统，所述深度相机包括相机和投影机，其特征在于，包括如下模块：

关系建立模块，用于存储预设置的温度补偿关系式，所述温度补偿关系式用于表达温度和所述投影机的主点偏移量之间关系；

主点计算模块，用于获取所述投影机的温度，根据所述温度补偿关系式和所述温度确定该温度下的目标主点；

温度补偿模块，用于获取所述相机在所述温度下采集的结构光图像，根据所述目标主点和所述结构光图像进行深度相机的温度补偿生成深度图像或点云。

2.根据权利要求1所述的深度相机的温度补偿系统，其特征在于，所述关系建立模块包括如下单元：

图像采集单元，用于在多个环境温度下，获取所述投影机的多个温度，并在每一温度控制所述相机采集多张结构光图像；

相位差计算单元，用于以一所述环境温度下的投影机为基准，确定多个温度下所述结构光图像的相位差值；

关系式建立单元，用于根据所述相位差值确定多个温度下所述投影机的主点偏移量，进而建立能够表达所述温度和所述投影机的主点偏移量之间关系的温度补偿关系式。

3.根据权利要求1所述的深度相机的温度补偿系统，其特征在于，所述主点计算模块包括如下单元：

温度获取单元，用于获取所述投影机的温度；

主点偏移计算单元，用于根据所述温度补偿关系式和所述温度确定该温度下所述投影机的主点偏移量；

目标主点确定单元，用于获取主点标准值，根据所述主点偏移量和所述主点标准值确定主点校准值，即确定所述目标主点。

4.根据权利要求3所述的深度相机的温度补偿系统，其特征在于，所述温度补偿模块包括如下单元：

图像获取单元，用于获取所述相机在所述温度下采集的结构光图像；

相位值计算单元，用于根据所述结构光图像计算得到在所述相机中光接收传感器上每一像素坐标值对应的绝对相位值；

标定信息更新单元，用于获取预标定生成的标定信息，所述标定信息包括投影机的内参矩阵，根据所述主点校准值对所述内参矩阵进行更新生成目标标定信息；

深度重建单元，用于根据所述绝对相位值和所述目标标定信息进行深度信息的计算，进而进行三维重建生成温度补偿后的所述深度图像或点云。

5.根据权利要求4所述的深度相机的温度补偿系统，其特征在于，所述深度重建单元包括如下部分：

对应像素计算部，用于通过所述绝对相位值计算得到在所述投影机上对应的像素坐标值；

深度信息计算部，用于根据所述光接收传感器和所述投影机相匹配的两个像素坐标值和所述目标标定信息，确定所述深度相机中光接收传感器的光心与每一物点坐标沿光接收传感器的光轴方向的距离，即生成每一像素的深度信息；

深度重建部，用于根据每一所述像素的深度信息进行三维重建生成温度补偿后的所述深度图像或点云。

6.根据权利要求1所述的深度相机的温度补偿系统，其特征在于，所述投影机的主点为投影机的图像坐标系原点在像素坐标系中的位置；

所述投影机的主点偏移量为所述投影机的主点沿所述像素坐标系的U轴或V轴的偏移量。

7.根据权利要求2所述的深度相机的温度补偿系统，其特征在于，所述结构光图像为相移编码图像，所述主点偏移量根据两个不同温度下采集的所述相移编码图像的平均相位差值确定。

8.根据权利要求6所述的深度相机的温度补偿系统，其特征在于，所述像素坐标系为以图像左上角为原点O_P，像素的行、列方向分别为U、V坐标轴方向建立的二维直角坐标系；

所述图像坐标系为以镜头光轴与图像平面的交点为原点O₁，平行于像素的行、列方向为X，Y坐标轴方向建立的二维直角坐标系。