本發(fā)明涉及圖像采集技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及多圖像采集系統(tǒng)及圖像采集方法。

背景技術(shù)：

由于不同類型的圖像能夠反映物體的不同信息，為實現(xiàn)不同的應(yīng)用，常需要獲取物體的多種類型的圖像，例如獲取物體的彩色圖像和深度圖像。由于彩色圖像僅能顯示目標的二維信息，但是卻有著極為豐富的色彩特征，適合用來做識別任務(wù)；而深度圖像能直接反映物體的三維形狀特征，可以實現(xiàn)2D圖像無法實現(xiàn)的三維建模以及3D識別等任務(wù)。因此，二者的結(jié)合能很大程度上提升應(yīng)用范圍；激光圖像可以抵抗環(huán)境光變化帶來的影響，相比于彩色圖像穩(wěn)定性更強，因而在人物識別、表情識別等人工智能應(yīng)用有廣泛的應(yīng)用前景。

目前，不同類型的圖像需要通過不同類型的相機分別采集獲取的，例如，將彩色相機、深度相機和激光相機平行間隔放置，因而三者采集到的圖像存在著像素視差。故，在將采集的三種圖像進行結(jié)合之前，往往需要消除圖像間的像素視差，否則可能會導(dǎo)致結(jié)合后圖像的失真。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供多圖像采集系統(tǒng)及圖像采集方法，能夠?qū)崿F(xiàn)零像素視差的多圖像采集。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種多圖像采集系統(tǒng)，包括第一圖像采集裝置、第二圖像采集裝置、激光投影模組以及第一半透半反鏡，所述第一圖像采集裝置的第一光軸與所述第二圖像采集裝置的第二光軸正交，且所述第一半透半反鏡設(shè)置于所述第一光軸與所述第二光軸的相交處，所述第一光軸經(jīng)所述第一半透半反鏡透射后與所述第二光軸經(jīng)所述第一半透半反鏡反射后重合；

所述激光投影模組包括第一激光光源、第二激光光源以及出光口；

所述第一激光光源和所述第二激光光源交替發(fā)射光，且所述第一激光光源發(fā)射的第一光線和所述第二激光光源發(fā)射的第二光線經(jīng)所述出光口投射至所述同一目標上；

所述第一圖像采集裝置用于采集經(jīng)所述第一半透半反鏡透射得到的目標的包含所述第一光線特征的第一圖像和包含所述第二光線特征的第二圖像，且所述第二圖像采集裝置用于采集經(jīng)所述第一半透半反鏡反射得到的所述目標的第三圖像，或者

所述第一圖像采集裝置用于采集經(jīng)所述第一半透半反鏡反射得到的目標的包含所述第一光線特征的第一圖像和包含所述第二光線特征的第二圖像，且所述第二圖像采集裝置用于采集經(jīng)所述第一半透半反鏡投射得到的所述目標的第三圖像。

其中，所述激光投影模組還包括第二半透半反鏡，所述第一激光光源的至少部分第一光線與所述第二激光光源的至少部分第二光線正交，且所述第二半透半反鏡設(shè)置于所述至少部分第一光線與所述至少部分第二光線的相交處，所述至少部分第一光線經(jīng)所述第二半透半反鏡透射后與所述至少部分第二光線經(jīng)所述第二半透半反鏡反射后重合；

所述第一激光光源發(fā)射的第一光線經(jīng)所述第二半透半反鏡透射后經(jīng)所述出光口投射至所述目標上，所述第二激光光源發(fā)射的第二光線經(jīng)所述第二半透半反鏡反射后經(jīng)所述出光口投射至所述目標上。

其中，位于所述第一激光光源的發(fā)光區(qū)域中心的第一光線經(jīng)所述第二半透半反鏡透射后與位于所述第二激光光源的發(fā)光區(qū)域中心的第二光線經(jīng)所述第二半透半反鏡反射后重合。

其中，所述第一半透半反鏡和第二半透半反鏡中至少一個的透射率和反射率的范圍均為20％至80％。

其中，所述第一圖像采集裝置為激光相機，所述第二圖像采集裝置為彩色相機，所述第一激光光源和第二激光光源其中一個為結(jié)構(gòu)光激光光源，所述第一圖像和第二圖像中的一個為結(jié)構(gòu)光激光圖像，另一個為激光圖像，所述第三圖像為彩色圖像。

其中，還包括與所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置連接的圖像處理裝置，用于獲取所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置采集的圖像，并采用結(jié)構(gòu)光三角法對采集得到的結(jié)構(gòu)光激光圖像進行計算得到所述目標的深度圖像。

其中，還包括與所述激光投影模組、第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置連接的控制裝置，用于控制所述激光投影模塊交替發(fā)射光，以及控制所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置的采集時間和/或采集頻率。

其中，所述系統(tǒng)集成于同一設(shè)備中。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種圖像采集方法，包括：利用第一圖像采集裝置采集經(jīng)第一半透半反鏡透射得到的目標的包含第一光線特征的第一圖像和包含第二光線特征的第二圖像，并利用第二圖像采集裝置采集經(jīng)所述第一半透半反鏡反射得到的所述目標的第三圖像，或者，利用所述第一圖像采集裝置采集經(jīng)所述第一半透半反鏡反射得到的目標的包含所述第一光線特征的第一圖像和包含所述第二光線特征的第二圖像，并利用所述第二圖像采集裝置用于采集經(jīng)所述第一半透半反鏡投射得到的所述目標的第三圖像；其中，第一圖像采集裝置的第一光軸與所述第二圖像采集裝置的第二光軸正交，且所述半透半反鏡設(shè)置于所述第一光軸與所述第二光軸的相交處，所述第一光軸經(jīng)所述半透半反鏡透射后與所述第二光軸經(jīng)所述半透半反鏡反射后重合；所述第一圖像和第二圖像是在激光投影模組的第一激光光源和所述第二激光光源交替向所述目標發(fā)射第一光線和第二光線時采集得到。

其中，所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置中的一個為彩色相機，另一個為激光相機，所述第一激光光源和第二激光光源的其中一個是結(jié)構(gòu)光激光光源，所述第一圖像和第二圖像的一個為激光圖像，另一個為結(jié)構(gòu)光激光圖像，所述第三圖像為彩色圖像；所述方法還包括：采用結(jié)構(gòu)光三角法對采集得到的結(jié)構(gòu)光激光圖像進行計算得到所述目標的深度圖像。

本發(fā)明的有益效果是：通過將第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置進行以光軸正交設(shè)置，并采用第一半透半反鏡設(shè)置在光軸正交處且兩個圖像采集裝置的光軸經(jīng)第一半透半反鏡后重合，使得目標光線分別通過第一半透半反鏡透射和反射后，到達第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置后的成像位置相同，即第一圖像采集裝置采集的圖像和第二圖像采集裝置采集的圖像的對應(yīng)像素相對于其采集裝置中心位置相同，故實現(xiàn)了采集得到的第一圖像、第二圖像與第三圖像之間無像素視差。而且，該激光投影模組設(shè)置有兩種激光光源，且兩種激光光源交替發(fā)光投射至目標上，故當該激光投影模組中的第一激光光源向目標投射第一光線時，圖像采集裝置可采集得到該目標的包含第一光線特征的第一圖像，當?shù)诙す夤庠聪蚰繕送渡涞诙饩€時，圖像采集裝置可采集得到該目標的包含第二光線特征的第二圖像，實現(xiàn)了同一圖像采集裝置利用同一該激光投影模組采集得到兩種類型圖像，即，采用較少設(shè)備資源實現(xiàn)同步獲得多種圖像，成本低，而且，該兩種類型圖像均是有圖像采集裝置直接獲得，而無需經(jīng)過處理得到，故計算量低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明多圖像采集系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明多圖像采集系統(tǒng)另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明多圖像采集系統(tǒng)中的激光投影模組一實施例的結(jié)構(gòu)示

意圖；

圖4是本發(fā)明多圖像采集系統(tǒng)中的激光投影模組另一實施例的結(jié)構(gòu)

示意圖；

圖5是本發(fā)明多圖像采集系統(tǒng)再一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明圖像采集方法一實施例的流程圖。

具體實施方式

為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。

在本發(fā)明實施例中使用的術(shù)語是僅僅出于描述特定實施例的目的，而非旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明實施例和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當理解，本文中使用的術(shù)語“和/或”是指并包含一個或多個相關(guān)聯(lián)的列出項目的任何或所有可能組合。

請參閱圖1，圖1是本發(fā)明多圖像采集系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中，該采集系統(tǒng)10包括第一圖像采集裝置11、第二圖像采集裝置12、第一半透半反鏡13、激光投影模組15以及入光口14。

其中，第一圖像采集裝置11和第二圖像采集裝置12不設(shè)置在同一直線上，且第一圖像采集裝置11的第一光軸a與所述第二圖像采集裝置12的第二光軸b正交，如圖1所示。當然，在其他實施例中，也可如圖2所示。

第一半透半反鏡13設(shè)置于所述第一光軸a與所述第二光軸b的相交處，且第一光軸a和第二光軸b分別位于該第一半透半反鏡13的兩個相對側(cè)面131，使得目標光線通過入光口14后經(jīng)第一半透半反鏡13透射后到達第一圖像采集裝置11，并經(jīng)第一半透半反鏡13反射后到達第二圖像采集裝置12，進而可實現(xiàn)上述兩個圖像采集裝置對目標20的圖像采集。具體地，第一光軸a經(jīng)所述第一半透半反鏡13透射后與所述第二光軸b經(jīng)所述半透半反鏡反射后重合，例如，該第一半透半反鏡13與第一光軸a和第二光軸b均成45度角，以實現(xiàn)上述重合。

本實施例中，激光投影模組15用于向目標20交替投射兩種激光，第一圖像采集裝置11用于在激光投影模組15向目標20投射激光時的采集目標圖像。例如，第一圖像采集裝置11用于在激光投影模組15向目標20交替投射第一光線和第二光線時，采集經(jīng)所述第一半透半反鏡13透射得到的目標20的包含所述第一光線特征的第一圖像和包含所述第二光線特征的第二圖像，第二圖像采集裝置12用于采集經(jīng)所述第一半透半反鏡13反射得到的目標20的第三圖像。又例如，第一圖像采集裝置11用于在激光投影模組15向目標20交替投射第一光線和第二光線時，采集經(jīng)第一半透半反鏡13反射得到的目標20的包含所述第一光線特征的第一圖像和包含所述第二光線特征的第二圖像，第二圖像采集裝置12用于采集經(jīng)第一半透半反鏡13投射得到的目標20的第三圖像。

像素視差指的是同一個空間三維點在兩個圖像采集裝置成像后，兩個圖像中的對應(yīng)像素分別相對于各自采集裝置中心點的位移間之差，若兩個圖像中的對應(yīng)像素相對于各自采集裝置中心點的位置相同，則視為沒有像素視差。本實施例中，通過將第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置進行以光軸正交設(shè)置，并采用第一半透半反鏡設(shè)置在光軸正交處且兩個圖像采集裝置的光軸經(jīng)第一半透半反鏡后重合，使得目標光線分別通過第一半透半反鏡透射和反射后，到達第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置后的成像位置相同，即第一圖像采集裝置采集的圖像和第二圖像采集裝置采集的圖像的對應(yīng)像素相對于其采集裝置中心位置相同，例如，目標20的c點光線經(jīng)第一半透半反鏡13的透射和反射后，沿第一光軸a到達第一圖像采集裝置的鏡頭中心進而形成在第一圖像和第二圖像的中心像素處，并沿第二光軸b到達第二圖像采集裝置12的鏡頭中心進而形成在第三圖像的中心像素處，故實現(xiàn)了采集得到的第一圖像、第二圖像與第三圖像之間無像素視差。

請結(jié)合參閱圖3，該激光投影模組15包括第一激光光源151、第二激光光源152以及出光口154。

所述第一激光光源151和所述第二激光光源152交替發(fā)射光，所述第一激光光源151發(fā)射的第一光線和所述第二激光光源152發(fā)射的第二光線分別經(jīng)所述出光口154投射至目標20上，以使第一圖像采集裝置11采集得到所述目標20的包含所述第一光線特征的第一圖像和包含所述第二光線特征的第二圖像。

上述第一激光光源151和第二激光光源152交替發(fā)射光指的是，在任意一個時刻上述兩個激光光源僅有一個在發(fā)射光，且兩個激光光源的發(fā)射頻率和發(fā)射時長優(yōu)選為但不限定為相同，例如，第一激光光源持續(xù)0.5秒發(fā)射第一光線，然后第二激光光源持續(xù)1秒發(fā)射第一光線，如此循環(huán)；又例如，第一激光光源兩次發(fā)射設(shè)定時長的第一光線，然后第二激光光源僅發(fā)射一次設(shè)定時長的第二光線，如此循環(huán)。

其中，上述激光光源可以為任意類型激光光源，對應(yīng)地，該第一圖像采集裝置11為能夠采集上述兩個激光光源發(fā)射的光的采集器件如相機。通常，第一激光光源和第二激光光源發(fā)射的光為同一種激光，例如均為紅外激光，或均為紫外激光，對應(yīng)地，該第一圖像采集裝置11為紅外相機或紫外相機。

應(yīng)理解的是，上述第一激光光源和第二激光光源發(fā)生的光雖可為同一種激光，上述第一激光光源和第二激光光源發(fā)射的光具有不同的特征例如，其中一個激光光源發(fā)射的是結(jié)構(gòu)光激光，另外一個發(fā)射的是未形成圖案的激光。

在一具體應(yīng)用中，第一激光光源151和第二激光光源152其中一個為結(jié)構(gòu)光激光光源，另一個為激光光源；第一圖像采集裝置11為激光相機，第二圖像采集裝置12為彩色相機(本實施例所述的彩色也可稱為RGB)；所述第一圖像和第二圖像中的一個為結(jié)構(gòu)光激光圖像，另一個為激光圖像，所述第三圖像為彩色圖像。本實施例中，第一激光光源和第二激光光源的其中一個是結(jié)構(gòu)光紅外光源，另一個是純紅外光源，對應(yīng)地，第一圖像采集裝置11為紅外相機，第一圖像和第二圖像中的一個為結(jié)構(gòu)光紅外圖像，另一個為紅外圖像。當然，在其他實施例中，第二圖像采集裝置并不限定為彩色相機，可以為現(xiàn)有的任意類型圖像的采集器件。

上述激光光源為僅僅向目標空間投射激光，而該激光無形成圖案。具體，該激光光源可以是邊發(fā)射型的激光源、單個面發(fā)射激光或垂直腔面激光源，可以是點光源或者陣列光源。考慮到激光的均勻程度會影響到成像質(zhì)量，因而本實施例中的激光光源為垂直腔面激光器，該垂直腔面激光器發(fā)出的激光經(jīng)擴束鏡以及衍射光學(xué)元件后被均勻擴散到目標空間中。

結(jié)構(gòu)光激光光源可由激光源及衍射光學(xué)元件組成，該激光源與上述激光光源類似，激光源可以是邊發(fā)射型的激光源也可以是垂直腔面激光源，可以是點光源或者陣列光源，該激光源用于發(fā)射能被該圖像采集裝置采集得到的激光。衍射光學(xué)元件根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)光圖案需要可以被設(shè)置成具有準直、分束、擴散等功能。上述結(jié)構(gòu)光圖案可以為經(jīng)調(diào)制的條紋，或分布不規(guī)則的散斑圖案，例如激光源發(fā)射的光通過衍射光學(xué)元件后被分成多個激光光束同時被擴散投射到目標空間中，從而形成不規(guī)則排列的散斑圖案。散斑中心能級需要符合對人體無害的要求，因此需要綜合考慮激光的功率以及衍射光學(xué)元件的配置情況。

散斑圖案的密集程度影響了后續(xù)對圖像采集裝置采集得到的圖像處理例如影響對圖像的深度值計算的速度及精度，散斑顆粒越多，計算速度越慢，但精度卻越高。因此，該結(jié)構(gòu)光激光光源可根據(jù)拍攝圖像的目標區(qū)域的大致深度，選擇合適的散斑顆粒密度，在保證計算速度的同時，仍有著較高的計算精度。當然，該散斑顆粒密度也可由上述采集系統(tǒng)根據(jù)自身的計算需求而確定的。

其中，該結(jié)構(gòu)光激光光源向目標區(qū)域是但不限是以一定的擴散角投射散斑顆粒圖案的。

需要說明的是，該激光投影模組15與圖像采集裝置可以分離設(shè)置或者一體設(shè)置，當分離設(shè)置時，該激光投影模組15與第一圖像采集元件11的位置關(guān)系可設(shè)置為對目標具有相同或近似相同的深度，又或者激光投影模組15與第一圖像采集元件11對目標的深度差為設(shè)定值。一般，將出光口和入光口之間的距離設(shè)置為低于10cm，故相對于較遠距離(通常大于100cm)的目標的上述采集不會造成影響。當然，在另一實施例中，該出光口和入光口也可為相同位置，即出光口也為入光口。

上述激光投影模組設(shè)置有兩種激光光源，且兩種激光光源交替發(fā)光投射至目標上，故當該激光投影模組中的第一激光光源向目標投射第一光線時，圖像采集裝置可采集得到該目標的包含第一光線特征的第一圖像，當?shù)诙す夤庠聪蚰繕送渡涞诙饩€時，圖像采集裝置可采集得到該目標的包含第二光線特征的第二圖像，實現(xiàn)了同一圖像采集裝置利用同一該激光投影模組采集得到兩種類型圖像，即，采用較少設(shè)備資源實現(xiàn)同步獲得多種圖像，成本低，而且，該兩種類型圖像均是有圖像采集裝置直接獲得，而無需經(jīng)過處理得到，故計算量低。

請參閱圖4，圖4是本發(fā)明激光投影模組一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。區(qū)別于上一實施例的激光投影模組，為提高采集系統(tǒng)10中的激光投影模組15中的兩個激光光源發(fā)生的光線到達目標同一位置的精確度，本實施例的激光投影模組15的還包括第二半透半反鏡153。

本實施例中，第一激光光源151和第二激光光源152不設(shè)置在同一直線上，且第一激光光源151的至少部分第一光線與所述第二激光光源152的至少部分第二光線正交。其中，該至少部分第一光線和至少部分第二光線優(yōu)選為靠近激光光源發(fā)光區(qū)域的中心區(qū)域的光線。如圖4所示，所述上述激光光源發(fā)生正交的光線為位于所述第一激光光源151的發(fā)光區(qū)域中心的第一光線z和位于所述第二激光光源152的發(fā)光區(qū)域中心的第二光線y。當然，在其他實施例中，上述正交的光線也可為其激光光源的該發(fā)光區(qū)域中心附近的光線。

第二半透半反鏡153設(shè)置于所述至少部分第一光線z與所述至少部分第二光線y的相交處，且第一激光光源151發(fā)射的第一光線和第二激光光源152發(fā)射的第二光線分別位于該第二半透半反鏡153的兩個相對側(cè)面1531，使得第一光線經(jīng)第二半透半反鏡153透射后通過出光口154投射至目標上，且第二光線經(jīng)第二半透半反鏡153反射后通過出光口154投射至目標上，進而使兩種激光光源在相同發(fā)光面積的前提下，向目標投射的激光區(qū)域是相同的，兩個激光光源投射在目標的區(qū)域是重疊的。

具體地，該至少部分第一光線經(jīng)所述第二半透半反鏡153透射后與該至少部分第二光線經(jīng)所述第二半透半反鏡153反射后重合。例如，如圖4所示，位于所述第一激光光源151的發(fā)光區(qū)域中心的第一光線z和位于第二激光光源152發(fā)射的第二光線y正交，該第二半透半反鏡153與正交的該第一光線z和第二光線y均成45度角，以實現(xiàn)位于所述第一激光光源151的發(fā)光區(qū)域中心的第一光線z經(jīng)所述半透半反鏡透射后與位于第二激光光源152發(fā)射的第二光線y經(jīng)所述半透半反鏡反射后重合。

可選地，上述出光口154設(shè)置有光學(xué)元件，例如，為使得投射激光擁有更寬的發(fā)射角，可以在出光口154配置一個用于擴散光束的光學(xué)元件，比如衍射光學(xué)元件，該衍射光學(xué)元件可按照需求實現(xiàn)不同功能，比如讓光源發(fā)出的光更加擴散，或者使得光源具體獨特的形狀等。又例如，為使發(fā)出去的光更加集中，在出光口154設(shè)置透鏡。

可選地，為保證投影模組的防塵能力，還可在出光口154處配置一個透明的防護膜。

值得注意的是，上述的半透半反鏡(如上述第一半透半反鏡和第二半透半反鏡)為透射率和反射率均不為零的光學(xué)元件，上述半透半反鏡的透射率和反射率可根據(jù)具體應(yīng)用需求進行設(shè)置。通常，將上述半透半反鏡的至少一個的透射率和反射率均設(shè)置為20％至80％之間，例如，若當前環(huán)境第一圖像采集裝置所需的光強大于第二圖像采集裝置，則將第一半透半反鏡的透射率為70％，反射率為30％；又例如，若在采集該圖像后，需要對第一圖像進行多于第二圖像的計算，即對第一圖像的信息準確度和清晰度更高，則將第二半透半反鏡的透射率為70％，反射率為30％。在一具體應(yīng)用中，該第一圖像采集裝置為彩色圖像采集裝置，第二圖像采集裝置為激光圖像采集裝置，則優(yōu)選將第一半透半反鏡的透射率設(shè)置為60％，反射率設(shè)置為40％，反之亦然。

通常，當投影模組或者采集系統(tǒng)設(shè)置有不透光外殼，以將其包含器件容置于內(nèi)時，該投影模組或者采集系統(tǒng)包括上述出光口154，當投影模組和采集系統(tǒng)無設(shè)置外殼時，則可不包括上述出光口154。同理地，當采集系統(tǒng)設(shè)置有不透光外殼時，采集系統(tǒng)包括上述入光口13，當采集系統(tǒng)無設(shè)置外殼時，則可不包括入光口13。本實施例中，圖1和2所示的出光口和入光口之間的距離可設(shè)置為低于10cm，故相對于較遠距離(通常大于100cm)的目標的上述采集不會造成影響。進一步地，該出光口154可與入光口設(shè)置在相同位置，即出光口也為入光口。

請參閱圖5，該采集系統(tǒng)10還包括均與第一圖像采集裝置11和第二圖像采集裝置12連接的圖像處理裝置16，以及與激光投影模組15、第一圖像采集裝置11和第二圖像采集裝置12連接的控制裝置17。

其中，圖像處理裝置16用于獲取所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置采集的圖像，并對采集得到的圖像進行處理，例如，當?shù)谝粓D像采集裝置11采集得到結(jié)構(gòu)光激光光源投射目標時的結(jié)構(gòu)光激光圖像時，圖像處理裝置16獲取所述圖像采集裝置采集的結(jié)構(gòu)光激光圖像和激光圖像，采用結(jié)構(gòu)光三角法對采集得到的結(jié)構(gòu)光激光圖像進行計算得到所述目標的深度圖像，又例如，對采集得到圖像進行平滑、去噪處理。

在一該結(jié)構(gòu)光圖案為散斑圖案的實施例中，圖像處理裝置16可具體用于根據(jù)三角法原理，通過計算采集得到的散斑圖像中散斑顆粒相對于參考散斑圖案中對應(yīng)散斑顆粒的偏離值來計算目標的深度值，其中，該參考散斑圖案預(yù)先利用已設(shè)置好的投影模組向設(shè)定距離的平面投射參考散斑圖案，并利用已設(shè)置好的圖像采集元件采集該平面的參考散斑圖案得到的，上述的“設(shè)置好”應(yīng)理解為一旦設(shè)置好之后，在后續(xù)進行該激光圖像的采集時亦不會移動該圖像采集元件和投影模組。

進一步地，圖像處理裝置16在獲得目標的深度圖像之后，還可根據(jù)該目標的深度圖像和彩色圖像采集裝置采集得到的目標的彩色圖像進行結(jié)合，得到該目標的三維信息，也可根據(jù)上述目標的深度圖像和第一圖像采集裝置采集得到的激光光源投射目標時的激光圖像進行結(jié)合，以實現(xiàn)體感交互、人臉識別等。當然，上述圖像采集裝置采集得到的圖像未必用于深度圖像的計算，本發(fā)明對采集得到的圖像的處理不做任何限定。

控制裝置17用于控制所述激光投影模塊15交替發(fā)射光，并控制所述第一圖像采集裝置11和所述第二圖像采集裝置12的采集時間和/或采集頻率。為了達到好的采集效果以及避免后續(xù)多余的計算，可將第一圖像采集裝置與第二圖像采集元件設(shè)置成同步采集且采集幀數(shù)相同，這樣得到的第一圖像與第二圖像能保證一一對應(yīng)的關(guān)系，便于后續(xù)圖像處理。

例如，控制裝置17控制激光投影模組的兩個激光光源的發(fā)光頻率相同，但發(fā)光時間不同，且第一圖像采集裝置11的采集頻率為激光光源發(fā)光頻率的2倍，且在激光光源發(fā)光時例如激光脈沖發(fā)射的同時進行圖像采集。當然，該采集系統(tǒng)僅需要其中一種圖像時，控制裝置17可以控制其中一個激光光源獨立進行投射，也可僅控制一個對應(yīng)圖像采集裝置進行圖像采集。

可以理解的是，采集系統(tǒng)也可不包括上述圖像處理裝置和控制裝置，上述圖像處理裝置和控制裝置所實現(xiàn)的功能可由與采集系統(tǒng)連接的外部設(shè)備實現(xiàn)。而且，上述圖像處理裝置和控制裝置可由不同的電路實現(xiàn)，或者由同一電路如同一處理器實現(xiàn)。

另外，上述采集系統(tǒng)可集成于同一設(shè)備中，如上述采集系統(tǒng)所包括的器件均設(shè)置在一外殼中。當然，上述采集系統(tǒng)也可分離為多個設(shè)備，例如，第一圖像采集裝置、第二圖像采集裝置、激光投影模組、圖像處理裝置和控制裝置分別為獨立的設(shè)備。

上述實施例中，可設(shè)置該第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置的圖像采集靶面大小相等、分辨率相同以及焦距相同?；蛘?，第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置的圖像采集靶面大小、分辨率以及焦距中的至少一個不相同，例如第一圖像采集裝置的靶面大小以及分辨率都比第二圖像采集裝置元件大，此時，圖像處理裝置16在獲得兩個圖像采集裝置采集到的圖像后，可對采集到的圖像進行插值、分割處理，使得兩個圖像采集裝置采集到的圖像對應(yīng)的目標區(qū)域相同，且圖像大小與分辨率也相同。由于第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置在裝配時存在誤差，故上述該第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置的圖像采集靶面大小相等、分辨率相同以及焦距相同應(yīng)理解為：該第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置的圖像采集靶面大小、分辨力和焦距為在允許誤差的范圍內(nèi)的相同。

而且，上述圖像包括照片或者視頻，當上述圖像為視頻時，所述第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置的采集頻率同步，或者若第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置的采集頻率不同步，則通過圖像插值的方式獲得頻率一致的視頻圖像。

請參閱圖6，圖6是本發(fā)明圖像采集方法一實施例的流程圖。本實施例中，該圖像采集方法應(yīng)用于上述采集系統(tǒng)，包括以下步驟：

S61：利用第一圖像采集裝置采集經(jīng)第一半透半反鏡透射得到的目標的包含第一光線特征的第一圖像和包含第二光線特征的第二圖像，并利用第二圖像采集裝置采集經(jīng)所述第一半透半反鏡反射得到的所述目標的第三圖像。

其中，如上述實施例所述，第一圖像采集裝置的第一光軸與所述第二圖像采集裝置的第二光軸正交，且所述半透半反鏡設(shè)置于所述第一光軸與所述第二光軸的相交處，所述第一光軸經(jīng)所述半透半反鏡透射后與所述第二光軸經(jīng)所述半透半反鏡反射后重合。并且，第一圖像采集裝置是在上述的激光投影模組投射激光時采集得到的第一圖像和第二圖像。

在另一實施例中，上述S61也可為利用所述第一圖像采集裝置采集經(jīng)所述第一半透半反鏡反射得到的目標的包含所述第一光線特征的第一圖像和包含所述第二光線特征的第二圖像，并利用所述第二圖像采集裝置用于采集經(jīng)所述第一半透半反鏡投射得到的所述目標的第三圖像。

S62：對所述第一圖像和/或所述第二圖像進行處理。

例如，所述第一圖像采集裝置和所述第二圖像采集裝置中的一個為彩色相機，另一個為激光相機，所述第一激光光源和第二激光光源的其中一個是結(jié)構(gòu)光激光光源，所述第一圖像和第二圖像的一個為激光圖像，另一個為結(jié)構(gòu)光激光圖像，所述第三圖像為彩色圖像。該S62包括：采用結(jié)構(gòu)光三角法對采集得到的結(jié)構(gòu)光激光圖像進行計算得到所述目標的深度圖像。

又例如，該S62還包括：對采集得到圖像進行平滑、去噪處理；和/或，對所述第一圖像和/或第二圖像進行插值、分割處理。

可以理解的是，在其他實施例中，該采集方法也可不包括上述S62。

上述方案中，通過將第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置進行以光軸正交設(shè)置，并采用第一半透半反鏡設(shè)置在光軸正交處且兩個圖像采集裝置的光軸經(jīng)第一半透半反鏡后重合，使得目標光線分別通過第一半透半反鏡透射和反射后，到達第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置后的成像位置相同，即第一圖像采集裝置采集的圖像和第二圖像采集裝置采集的圖像的對應(yīng)像素相對于其采集裝置中心位置相同，故實現(xiàn)了采集得到的第一圖像、第二圖像與第三圖像之間無像素視差。而且，該激光投影模組設(shè)置有兩種激光光源，且兩種激光光源交替發(fā)光投射至目標上，故當該激光投影模組中的第一激光光源向目標投射第一光線時，圖像采集裝置可采集得到該目標的包含第一光線特征的第一圖像，當?shù)诙す夤庠聪蚰繕送渡涞诙饩€時，圖像采集裝置可采集得到該目標的包含第二光線特征的第二圖像，實現(xiàn)了同一圖像采集裝置利用同一該激光投影模組采集得到兩種類型圖像，即，采用較少設(shè)備資源實現(xiàn)同步獲得多種圖像，成本低，且也減小的設(shè)備體積，另外，該兩種類型圖像均是有圖像采集裝置直接獲得，而無需經(jīng)過處理得到，故計算量低。

以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(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，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。