[发明专利]深度相机的温度补偿系统

说明书

本发明提供了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，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。本发明能够根据投影机工作的实际温度计算出校准后的目标主点，进而修改投影机的内参以实现深度相机的温度补充，降低了深度重建中的误差，拓展了深度相机的工作范围。

技术领域

本发明涉及深度相机，具体地，涉及一种深度相机的温度补偿系统。

背景技术

常用的投影机技术包括DLP(Digital Light Processing)、线激光配合MEMS 振镜或机械振镜等。

其中，随着LED光源和DLP技术的成熟，DLP投影机得到了快速发展，成为一种广泛应用的投影方式。1987年，TI公司发明了DMD器件，使DLP数字光处理技术在世界上得以应用，更推动了DLP投影机的崛起。DMD器件是一种二进制脉宽调制的数字光开关，是目前世界上最复杂的光开关器件。成千上万微小的方形镜片，被建造在静态随机存取内存上方的铰链结构上而组成DMD。每一个镜片可以通断一个像素的光。铰链结构允许镜片在两个状态之间倾斜，+10度为“开”，-10度为“关”。由于DLP投影机的的投影原理，将DLP投影机配合适当的光学镜头所组成的投影系统，可以看成是一个“逆向”的针孔相机模型。

结构光3D相机对光学元件的内部的微小变化非常敏感。温度变化可能导致微小变化的产生，从而使三角测量过程生成的深度信息出现误差。目前解决这些由温度变化引起的深度误差问题的方法，常常应用主动散热控制或者主动加热控制来保持3D相机最初校准的温度，但是此种方式不仅需要消耗更多的能量，而且也会显著的增加3D相机的体积和成本。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种深度相机的温度补偿系统。

本发明提供的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，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述温度补偿模块包括如下单元：