测距模组、三维扫描系统以及测距方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及一种测距模组、三维扫描系统以及测距方法。
【背景技术】
[0002]3D扫描技术是近年来被广泛关注的技术领域。从微软公司的Kinect，到苹果公司收购Primsense,再到Intel进行大力推广的real sense都属于3D扫描技术。3D扫描的技术的基础，就是通过3D扫描器件，输出前方某一物点距离3D扫描器件的原点的距离。
[0003]在立体视觉测距技术中，双目视差测距的3D扫描技术是重要的一种技术，其利用摄像头，判断同一物体在两幅成像画面中位置的不同从而获取物体的距离。
[0004]双目视差测距根据景深计算深度，越远的物体分辨率越低。图1示出了用于大尺寸的双目立体视觉装置(双目距离12cm)的识别距离与测试精度的关系，其中横坐标表示摄像头与物体的距离，纵坐标表示在该距离下单位数据(例如，I)代表的距离。如图1所示，摄像头与物体的距离越大，单位数据代表的距离越大，也就是，测试精度越低。实际中，为了提高远距离测试精度，通常需要增加两个摄像头之间的距离，然而两个摄像头之间的距离越大，双目测距装置所占的空间的就越大，这势必会增加容置该双目测距装置的终端设备的体积，不利于该终端设备的小型化、超薄化。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种测距模组、三维扫描系统以及测距方法，能够在不改变测距模组部件之间的距离，即，在不增加测距模组的尺寸的情况下，实现测距精度的提高以及量程的扩大。
[0006]—方面，本发明的实施例提供一种测距模组，包括:摄像头，包括:镜头，包括透镜组且具有光轴;第一反射镜和第二反射镜，构造为反射来自所述镜头的成像光;第一图像传感器，对应于所述第一反射镜且接收来自所述第一反射镜的成像光以成像，具有第一感光面，所述第一感光面具有第一中心点；以及第二图像传感器，对应于所述第二反射镜且接收来自所述第二反射镜的成像光以成像，具有第二感光面，所述第二感光面具有第二中心点，其中，所述第一中心点和所述第二中心点的连线垂直于所述镜头的光轴，所述第一感光面和所述第二感光面相对于所述第一中心点和所述第二中心点的连线倾斜，所述第一感光面相对于所述连线具有第一夹角，所述第二感光面相对于所述连线具有第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角至少之一不为零。
[0007]另一方面，本发明的实施例还提供一种三维扫描系统，包括:如上所述的测距模组。
[0008]再一方面，本发明的实施例还提供一种利用测距模组的测距方法，包括:利用所述测距模组的摄像头的镜头拍摄待测物体的影像;根据所述待测物体在所述摄像头的第一图像传感器和第二图像传感器中所成的两个像确定所述待测物体到所述摄像头的垂直距离h，其中所述镜头包括透镜组且具有光轴，所述摄像头还包括第一反射镜和第二反射镜，构造为反射来自所述镜头的成像光，所述第一图像传感器对应于所述第一反射镜且接收来自所述第一反射镜的成像光以成像，具有第一感光面，所述第一感光面具有第一中心点，所述第二图像传感器，对应于所述第二反射镜且接收来自所述第二反射镜的成像光以成像，具有第二感光面，所述第二感光面具有第二中心点，其中所述第一中心点和所述第二中心点的连线垂直于所述镜头的光轴，所述第一感光面和所述第二感光面相对于所述第一中心点和所述第二中心点的连线倾斜，所述第一感光面相对于所述连线具有第一夹角，所述第二感光面相对于所述连线具有第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角至少之一不为零。
【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
[0010]图1示出了用于大尺寸的双目测距系统的识别距离与测试精度的关系；
[0011]图2示出了根据本发明实施例的测距模组的结构示意图；
[0012]图3示出了根据本发明实施例的测距模组的结构框图；以及
[0013]图4示出了根据本发明实施例的另一测距模组的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015]除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0016]本发明的实施例提供一种测距模组、包括该测距模组的三维扫描系统以及采用该测距模组的测距方法。
[0017]该测距模组摄像头，包括:镜头，包括透镜组且具有光轴;第一反射镜和第二反射镜，构造为反射来自所述镜头的成像光;第一图像传感器，对应于所述第一反射镜且接收来自所述第一反射镜的成像光以成像，具有第一感光面，所述第一感光面具有第一中心点；以及第二图像传感器，对应于所述第二反射镜且接收来自所述第二反射镜的成像光以成像，具有第二感光面，所述第二感光面具有第二中心点，其中，所述第一中心点和所述第二中心点的连线垂直于所述镜头的光轴，所述第一感光面和所述第二感光面相对于所述第一中心点和所述第二中心点的连线倾斜，所述第一感光面相对于所述连线具有第一夹角，所述第二感光面相对于所述连线具有第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角至少之一不为零。
[0018]在该测距模组中，由于第一图像传感器和第二图像传感器倾斜设置，不再垂直于所述镜头的光轴，从而能够增加同一物体在两个图像传感器的每个中所形成的像点到图像传感器的中心点的距离，由此，能够提升测距精度且延长量程。而且，在本发明的实施例中，在不改变测距模组部件之间的距离的情况下，能够提高对远距离物体的测试精度，在不增加测距模组的尺寸的情况下，实现测距精度的提高，有利于实现测距模组以及容置该测距模组的三维扫描系统的小型化、超薄化，提高便携程度。以下将结合附图对本发明实施例提供的测距模组、包括该测距模组的三维扫描系统以及采用该测距模组的测距方法进行详