本實用新型涉及3D技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種獲取深度圖像的裝置。

背景技術(shù)：

隨著3D技術(shù)的不斷發(fā)展，對目標深度圖像的獲取越來越容易，傳統(tǒng)的利用平面圖像進行圖像分析已逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槔蒙疃葓D像進行圖像分析。為了確保分析的準確性，對獲取的目標深度圖像的質(zhì)量要求越來越高。

由于目標所處場景的差異性，如處于室內(nèi)的目標和處于室外的目標存在較大的場景差異，而目前的3D傳感器大多不適合多場景的應(yīng)用，由于場景差異的原因?qū)е滤@得的深度圖像存在誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種獲取深度圖像的裝置，能夠提高獲取的深度圖像的準確性。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是提供一種獲取目標深度圖像的裝置，其包括：圖像采集模組，用于采集目標的彩色信息和紅外信息；光源，用于向所述目標投射紅外光，以使所述圖像采集模組采集得到所述目標的紅外信息；處理器，用于控制所述圖像采集模組和所述光源的工作方式，并將所述圖像采集模組采集到的所述彩色信息和所述紅外信息進行處理，以得到所述目標的深度圖像。

其中，所述圖像采集模組包括兩個RGB攝像機和一個IR攝像機。

所述圖像采集模組和所述光源的工作方式包括：第一工作方式、第二工作方式、第三工作方式；所述第一工作方式為所述IR攝像機與所述光源連用，進而采集獲得所述目標的紅外信息；所述第二工作方式為 兩個所述RGB攝像機同時采集獲得所述目標的兩種彩色信息；所述第三工作方式為任一所述RGB攝像機與所述IR攝像機同時采集獲得所述目標的紅外信息和彩色信息。

其中，所述處理器包括：第一控制模塊，用于控制圖像采集的工作方式為所述第一工作方式與所述第二工作方式同時進行；第一判斷模塊，與所述第一控制模塊耦合，用于比較得出兩種工作方式下獲得的兩張深度圖像中細節(jié)缺省較少的一張，并作為所述目標的所述最佳深度圖像輸出。

其中，所述處理器包括：第二控制模塊，用于控制圖像采集的方式。第二判斷模塊，與所述第二控制模塊耦合，用于判斷在所述光源開啟前，所述IR攝像機采集到的所述目標的原始圖像的亮度值與閾值的大小，若所述亮度值低于閾值，則輸出第一信號至所述第二控制模塊，所述第二控制模塊控制所述圖像采集的方式為所述第一工作方式；否則，輸出第二信號至所述第二控制模塊，所述第二控制模塊控制所述圖像采集的方式為所述第二工作方式或所述第三工作方式。

其中，所述處理器還包括：計算模塊，用于計算所述圖像采集模組采集獲得圖像的所有像素點的深度信息；獲取模塊，所述獲取模塊用于根據(jù)所有所述像素點的所述深度信息獲得所述目標對應(yīng)的所述深度圖像。

其中，所述計算模塊包括第一計算子模塊，所述第一計算子模塊包括設(shè)置單元和第一計算子單元；所述設(shè)置單元用于根據(jù)在所述第一工作方式下所述圖像采集模組采集到的所述紅外信息獲取所述紅外信息對應(yīng)的紅外散斑圖，并在所述紅外散斑圖上設(shè)置紅外散斑區(qū)域，所述紅外散斑區(qū)域能遍歷整個所述紅外散斑圖；所述第一計算子單元用于根據(jù)所述紅外散斑區(qū)域和所述光源的參考散斑圖計算出每個所述像素點的所述深度信息。

進一步，所述計算模塊進一步包括第二計算子模塊：所述第二計算子模塊用于計算在所述第二工作方式或第三工作方式下采集的所述兩張圖像中對應(yīng)于所述目標的相同位置的所述像素點在水平方向的偏移 量，進而根據(jù)所述偏移量和兩個攝像機的距離計算出各個所述像素點的所述深度信息。

其中，所述裝置進一步包括：校準模組，用于在采集圖像前預(yù)先校準所述圖像采集模組與所述光源的位置；存儲器，所述存儲器用于存儲所述光源的參考散斑圖、所述圖像采集模組采集的所述目標的所述彩色信息和/或紅外信息以及所述處理器處理得到的所述目標的所述深度圖像。

本實用新型的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實用新型所提供的裝置包括圖像采集模組、光源和處理器，處理器能夠控制圖像采集模組和光源的組合工作方式，從而獲得目標的最佳深度圖像，提高提高獲取的深度圖像的準確性。

一方面，處理器可以控制兩種圖像采集方式同時進行，通過比較得出目標的最佳深度圖像；另一方面，處理器還可以根據(jù)場景的實際情況，選擇合適的圖像采集方式，進而得到目標的最佳深度圖像。

附圖說明

圖1是本實用新型獲取目標深度圖像的裝置一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中處理器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中計算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1，圖1為本實用新型獲取目標深度圖像的裝置一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，包括圖像采集模組101、光源102、處理器103、校準模組104、存儲器105。

具體地，圖像采集模組101用于采集目標的彩色信息和紅外信息，在本實施例中圖像采集模組101包括兩個RGB攝像機和一個IR攝像機，在其他實施例中，攝像機的個數(shù)和種類可以為其他，本實用新型對此不作限制。

光源102用于向目標投射紅外光，以使圖像采集模組101采集得到 目標的紅外信息。在本實施例中光源102優(yōu)選為激光投影模組，投影散斑圖像至目標場景中，以使圖像采集模組101采集得到目標的散斑圖像。在其他實施例中，也可為其他類型的紅外光源。

處理器103用于控制圖像采集模組101和光源102的工作方式，并將圖像采集模組101采集到的彩色信息和紅外信息進行處理，以得到目標的最佳深度圖像。

校準模組104用于在采集圖像前預(yù)先校準圖像采集模組101與光源102的位置；具體地，一方面調(diào)整光源102與圖像采集模組101中IR攝像機的位置，以使光源102與IR攝像機保持預(yù)定距離且處于同一水平面；另一方面校準圖像采集模組101中同一方式下同時工作的兩個攝像機的位置、夾角、焦距，以使兩個攝像機對應(yīng)于目標的相同位置的像素點在垂直方向坐標相同。

存儲器105用于存儲光源102的參考散斑圖、圖像采集模組101采集的目標的彩色信息和紅外信息以及處理器103處理得到的目標的深度圖像。

下面，將詳細說明處理器103的工作流程。

在本實施例中，圖像采集模組101和光源102的工作方式有三種，分別為第一工作方式、第二工作方式、第三工作方式，在其他實施例中還可為更多種的工作方式。具體地，第一工作方式為IR攝像機與光源連用，進而采集獲得目標的紅外信息；第二工作方式為兩個RGB攝像機同時采集獲得目標的兩種彩色信息；第三工作方式為任一RGB攝像機與IR攝像機同時采集獲得目標的彩色信息與紅外信息。

在一個應(yīng)用場景中，請參閱圖2中實線箭頭標注的方向，處理器103包括第一控制模塊201、計算模塊202、獲取模塊203、第一判斷模塊204。

具體地，第一控制模塊201用于控制圖像采集的工作方式為第一工作方式與第二工作方式共同進行，即IR攝像機與光源102聯(lián)用采集目標的紅外信息，兩個RGB攝像機聯(lián)用采集目標的彩色信息；待圖像采集模組101采集完圖像后，將圖像信息傳遞至計算模塊202，計算模塊 202開始計算第一工作方式、第二工作方式下分別獲得圖像的所有像素點的深度信息，并將上述深度信息傳遞至獲取模塊203；獲取模塊203根據(jù)上述所有像素點的深度信息獲得目標對應(yīng)的兩張深度圖像；第一判斷模塊204判斷得出第一工作方式與第二工作方式下經(jīng)處理獲得的兩張深度圖像中細節(jié)缺省較少的一張，并將其作為目標的最佳深度圖像輸出。

在另一個應(yīng)用場景中，請參閱圖2中虛線箭頭所指的方向。處理器103包括第二判斷模塊205、第二控制模塊206、計算模塊202、獲取模塊203。第二判斷模塊205與第二控制模塊206耦合，用于判斷在光源102開啟前，圖像采集模組101中IR攝像機采集到的目標的原始圖像的亮度值與閾值的大小，若亮度值低于閾值，則輸出第一信號至第二控制模塊206，第二控制模塊206控制圖像采集的方式為第一工作方式，即IR攝像機與光源聯(lián)用采集目標的紅外信息；否則，輸出第二信號至第二控制模塊206，第二控制模塊206控制圖像采集的方式為第二工作方式或第三工作方式，即兩個RGB攝像機同時采集，或者任一RGB攝像機與IR攝像機同時采集。待圖像采集模組101采集圖像完畢后，計算模塊202開始計算第一工作方式、第二工作方式或者第三工作方式下獲得的圖像的所有像素點的深度信息，并將上述深度信息傳遞至獲取模塊203；獲取模塊203根據(jù)上述所有像素點的深度信息獲得目標對應(yīng)的深度圖像，該深度圖像即為最終輸出的目標的最佳深度圖像。

在其他應(yīng)用場景中，請繼續(xù)參閱圖2，處理器103還可以包括選擇模塊207，選擇模塊207具有至少兩個工作路徑，用戶可根據(jù)實際需求選擇合適的工作路徑。

下面請結(jié)合圖3，將就上述應(yīng)用場景中計算模塊202作詳細說明。計算模塊202包括第一計算子模塊301和第二計算子模塊302。

其中，第一計算子模塊301適用于計算第一工作方式下，即IR攝像機與光源聯(lián)用，IR攝像機所采集的圖像的深度信息。它包括設(shè)置單元3011和第一計算子單元3012；設(shè)置單元3011用于根據(jù)IR攝像機采集到的紅外信息獲取紅外信息對應(yīng)的紅外散斑圖，并在獲取的紅外散斑圖上 設(shè)置紅外散斑區(qū)域，進一步用紅外散斑區(qū)域歷遍整個紅外散斑圖；第一計算子單元3012用于根據(jù)紅外散斑區(qū)域和光源的參考散斑圖計算出每個像素點的深度信息，具體為：根據(jù)紅外散斑區(qū)域和參考散斑圖搜尋各像素點對應(yīng)的紅外散斑區(qū)域的最近參考平面，并計算出各像素點所對應(yīng)的紅外散斑區(qū)域與最近的參考平面的偏離值；根據(jù)偏離值及最近的參考平面的深度值計算出各個像素點的深度信息。

其中，第二計算子模塊302適用于計算在第二工作方式或第三工作方式下兩個攝像機采集的兩張圖像對應(yīng)的深度信息，具體為：計算第一采集圖像和第二采集圖像中對應(yīng)于目標的相同位置的像素點在水平方向的偏移量；根據(jù)偏移量，利用計算公式獲得像素點的深度信息；上述計算公式為：Z＝f*t/δx，Z為像素點的深度信息；f為攝像機的焦距，IR攝像機或RGB攝像機的焦距在預(yù)先調(diào)整過程中調(diào)整為相同；t為兩個攝像機中心的距離；δx為相同位置的像素點在水平方向的偏移量。

總體說來，本實用新型所提供的裝置包括圖像采集模組、光源和處理器，處理器能夠控制圖像采集模組和光源的組合工作方式，從而獲得目標的最佳深度圖像，提高獲取的深度圖像的準確性。

一方面，處理器可以控制兩種圖像采集方式同時進行，通過比較得出最佳的深度圖像；另一方面，處理器還可以根據(jù)場景的實際情況，選擇合適的圖像采集方式，進而得到最佳的深度圖像。

以上僅為本實用新型的實施方式，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。