检测方法、装置、深度相机及计算机可读存储介质与流程

文档序号:19485666发布日期:2019-12-21 03:48阅读:137来源:国知局
检测方法、装置、深度相机及计算机可读存储介质与流程
本发明涉及深度模组检测
技术领域
,尤其涉及一种检测方法、装置、深度相机及计算机可读存储介质。
背景技术
:tof(timeofflight,飞行时间测距)模组,是一种发射光波,然后通过传感器记录接收反射回的光波,通过时间乘以光速计算光脉冲的往返距离,并得出物体的深度信息的技术,tof模组也称为深度模组。在深度模组装配的过程中,由于安装工艺中的各种复杂条件导致,深度模组的光轴没有对准成像画面的中心,也就是说,深度模组的中心和画面传感器的中心位置不重合,因此深度模组相对于图像传感器产生一定倾斜偏移,而深度模组由于自身精度的原因,无法测量偏移的角度。技术实现要素:基于此,针对目前深度模组安装后,无法测量偏移角度的问题,有必要提供一种检测方法、装置、深度相机及计算机可读存储介质,能够有效测量深度模组的偏移角度。为实现上述目的,本发明提出的检测方法,所述检测方法用于测量深度模组安装时的偏移角度,所述深度模组用于对图样进行拍摄,所述检测方法包括以下步骤:提取所述图样对应预置的标准图像;依据所述标准图像,获得相应的第一距离参数;控制所述深度模组对所述图样进行拍摄,获得深度图像;依据所述深度图像,获得相应的第二距离参数;依据所述第一距离参数和所述第二距离参数,获得所述深度模组的偏移角度。可选地,所述图样包括若干垂直交叉的特征图形,所述提取所述图样对应预置的标准图像的步骤包括:提取所述垂直交叉的特征图形对应的特征图像。可选地,所述依据所述标准图像,获得相应的第一距离参数的步骤包括:依据所述特征图像建立第一四边形,获得所述第一四边形相对两边的第一长度和第二长度;所述依据所述深度图像,获得相应的第二距离参数的步骤包括:获取所述深度图像中的深度特征图;依据所述深度特征图建立第二四边形;获得所述第二四边形相对两边的第三长度和第四长度;获取深度模组中心点距离所述图样的中心间距。可选地,所述依据所述第一距离参数和所述第二距离参数,获得深度模组的偏移角度的步骤包括:定义所述第一长度为l,所述第二长度为s,所述第三长度l`,所述第四长度为s`,所述中心间距为d,所述深度模组的偏移角度为θ,则θ=arcsin(2×(1-s`/l`)/(1+s`/l`)×d/l)/180π其中所述第一长度为l和所述第二长度为s的长度相同。可选地,所述依据所述第一距离参数和所述第二距离参数,获得所述深度模组的偏移角度的步骤之前包括:对比所述第一距离参数和所述第二距离参数,确定角度偏移标准;所述依据所述第一距离参数和所述第二距离参数,获得所述深度模组的偏移角度的步骤之后包括:依据所述角度偏移标准,判定所述深度模组的偏移角度是否合格。此外,为了实现上述目的,本发明还提供一种检测装置,所述检测装置用于测量深度模组安装时的偏移角度,所述深度模组用于对图样进行拍摄,所述检测装置包括:提取模块,用于提取所述图样对应预置的标准图像;控制模块,用于控制所述深度模组对所述图样进行拍摄,获得深度图像;获取模块,用于依据所述标准图像,获得相应的第一距离参数,以及,用于依据所述深度图像,获得相应的第二距离参数;计算模块,用于依据所述第一距离参数和所述第二距离参数,获得深度模组的偏移角度。可选地,所述图样包括若干垂直交叉的特征图形,所述提取模块还用于提取所述垂直交叉的特征图形对应的特征图像。可选地,所述获取模块还用于依据所述特征图像建立第一四边形,获得所述第一四边形相对两边的第一长度和第二长度;所述获取模块还用于获取所述深度图像中的深度特征图;依据所述深度特征图建立第二四边形;获得所述第二四边形相对两边的第三长度和第四长度;获取深度模组中心点距离所述图样的中心间距。此外,为了实现上述目的,本发明还提供一种深度相机,所述深度相机包括外壳和经过如上文所述的检测方法检测的深度模组,所述深度模组设置于所述外壳内。此外,为了实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有检测程序,所述检测程序被处理器执行时实现如上文所述的检测方法的步骤。本发明提出的技术方案中,深度模组安装倾斜时,拍摄得到的深度图像发生扭曲变形,标准图像可理解为深度模组没有倾斜的情况下获得的图像,由此可知,获得的第一距离参数值是没有倾斜角度的数值,第二距离参数值是深度模组已经发生倾斜偏移的情况,通过对比第一距离参数值和第二距离参数值的变化情况,计算得出深度模组的偏移角度,由此能够有效测量深度模组安装时的偏移角度。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明检测方法第一实施例的流程示意图;图2为本发明检测方法第二实施例的流程示意图;图3为本发明检测方法第三实施例的流程示意图;图4为本发明检测方法第四实施例的流程示意图;图5为本发明检测方法第五实施例的流程示意图;图6为本发明第一四边形和第二四边形的示意图;图7为本发明图样的示意图;图8为本发明深度图像和标准图像对比的示意图;图9为本发明检测装置的连接示意图。附图标号说明:标号名称标号名称100提取模块400计算模块200控制模块500图样300获取模块本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。参阅图1,本发明提出第一实施例,一种检测方法,检测方法用于测量深度模组安装时的偏移角度,深度模组用于对图样进行拍摄,检测方法包括以下步骤:步骤s10,提取图样对应预置的标准图像,所述图样具有若干排列的图标,所述图标为水平和竖直相互垂直的十字形图案,所述图样具有对应的标准图像,标准图像一般被保存在存储器中,所述标准图像的自身信息也可被保存在存储器中。步骤s20,依据标准图像,获得相应的第一距离参数,所述标准图像具有相应的数据信息,例如图案形状,标准图像的尺寸,标准图像的像素值,所述标准图像,是在深度模组没有发生倾斜的情况下拍摄获得的,因此标准图像的第一距离参数值,可以理解为标准参考值。步骤s30,控制深度模组对图样进行拍摄,获得深度图像,深度模组能够拍摄获得平面图像的同时,还能够通过红外激光器发射红外激光,通过红外接收器,接收反射回的红外光来计算得到物体的深度距离数据,深度距离数据组合形成的图像,也就是深度图像。步骤s40,依据深度图像,获得相应的第二距离参数,深度模组在安装的过程中,由于安装的工艺条件限制,导致深度模组与图像传感器之间产生一定倾斜角度,也是就是说,深度模组的光学镜头和图像传感器所在的平面不平行,此时拍摄得到的深度图像相对于标准图像具有一定偏差,依据深度图像获得的第二距离参数,所述第二距离参数相对于第一距离参数同样产生一定变化。步骤s50,依据第一距离参数和第二距离参数,获得深度模组的偏移角度,通过第一距离参数和第二距离参数之间的变化情况,计算得到深度模组的偏移角度,该偏移角度可以理解为深度模组的光学镜头入光面或者激光发射器出射面与图像传感器所在平面的夹角。本发明提出的技术方案中,深度模组安装倾斜时,拍摄得到的深度图像发生扭曲变形,标准图像可理解为深度模组没有倾斜的情况下获得的图像,由此可知,获得的第一距离参数值是没有倾斜角度的数值,第二距离参数值是深度模组已经发生倾斜偏移的情况,通过对比第一距离参数值和第二距离参数值的变化情况,计算得出深度模组的偏移角度,由此能够有效测量深度模组安装时的偏移角度。参阅图2所示,在本发明第一实施例的基础上提出本发明的第二实施例,图样包括若干垂直交叉的特征图形,提取图样对应预置的标准图像的步骤s10包括:步骤s11,提取垂直交叉的特征图形对应的特征图像,所述图样具有若干排列的特征图形,所述特征图形为水平和竖直相互垂直的十字形图案,同样可知,所述特征图像对应为水平和竖直相互垂直的十字形图像,通过十字形图像能够直观观察到深度模组的成像结果,且通过十字形图像易于提取图像特征信息,便于计算深度模组的偏移角度。参阅图3所示,在本发明第二实施例的基础上提出本发明的第三实施例,依据标准图像,获得相应的第一距离参数的步骤s20包括:步骤s21,依据特征图像建立第一四边形,获得第一四边形相对两边的第一长度和第二长度,特征图像为十字形图像,以十字形图像的交叉点为中心,分别以十字形图像的水平长度和垂直长度为边,建立第一四边形,定义第一四边形的四个顶角分别为,左上角a,右上角b,左下角c和右下角d,获取第一四边形相对两边的第一长度和第二长度,由此可知,第一长度为ac,第二长度为bd,另外还可为,第一长度为ab,第二长度为cd。参阅图4所示,在本发明第三实施例的基础上提出本发明的第三四实施例,依据深度图像,获得相应的第二距离参数的步骤s40包括:步骤s41,获取深度图像中的深度特征图,经过深度模组拍摄获得的深度特征图产生变形,也就是说十字形图像同样产生了一定变形,生成了深度特征图。步骤s42,依据深度特征图建立第二四边形,依据产生变形的深度特征图,以变形十字形图像的交叉点为中心,分别以变形十字形图像的两条长度为边,建立第二四边形,定义第二四边形的四个顶角分别为,左上角a`,右上角b`,左下角c`和右下角d`。步骤s43,获得第二四边形相对两边的第三长度和第四长度,由此可知,第三长度为a`c`,第四长度为b`d`,另外还可为,第三长度为a`b`,第四长度为c`d`。步骤s44,获取深度模组中心点距离图样的中心间距,定义图样的中心点为o,深度模组中心点为o`,则中心间距为oo`,通过第一长度为ac和第三长度为a`c`之间的变化情况,以及,第二长度为bd和第四长度为b`d`之间的变化情况计算深度模组的倾斜角度,另外还可为,第一长度为ab和第三长度为a`b`之间的变化情况,以及,第二长度为cd和第四长度为c`d`之间的倾斜变化情况计算深度模组的倾斜角度。参阅图6所示,依据第一距离参数和第二距离参数,获得深度模组的偏移角度的步骤包括:定义第一长度为l,第二长度为s,第三长度l`,第四长度为s`,中心间距为d,深度模组的偏移角度为θ,则θ=arcsin(2×(1-s`/l`)/(1+s`/l`)×d/l)/180π其中第一长度为l和第二长度为s的长度相同,例如,第一长度为ac,即ac=l,第二长度为bd,即bd=s,由于第一长度和第二长度均以第一四边形的垂直长度为准,因此ac=bd,也就是说l=s。第三长度为a`c`,即a`c`=l`,第四长度为b`d`,b`d`=s`,由于第二四边形已经产生扭曲变形,因此第三长度为a`c`和第四长度为b`d`的长度不一定相同,通过上述公式能够有效计算得出深度模组的偏移角度为θ。参阅图5,在本发明第一实施例的基础上提出本发明的第五实施例,依据第一距离参数和第二距离参数,获得深度模组的偏移角度的步骤s50之前包括:步骤s60,对比第一距离参数和第二距离参数,确定角度偏移标准,例如对100个深度模组进行测试,获得100个第二距离参数,通过第二距离参数对比第一距离参数,得到和第一距离参数最接近的第二距离参数,由此能够得到对应深度模组,以该深度模组为参考标准,计算得出相应的偏移角度,或者,以该深度模组为参考标准,校准其余的深度模组。依据第一距离参数和第二距离参数,获得深度模组的偏移角度的步骤s50之后包括:步骤s70,依据角度偏移标准,判定深度模组的偏移角度是否合格,也就说,以对比得到第二距离参数和第一距离参数最接近的深度模组为标准,按照该深度模组的偏移角度为标准,例如,其他深度模组的偏移角度是否在角度偏移标准之内,在范围之内,判定符合标准,不在范围之内,判定不符合设定标准。参阅图7-图9所示,本发明还提供一种检测装置,检测装置用于测量深度模组安装时的偏移角度,深度模组用于对图样500进行拍摄,检测装置包括:提取模块100、控制模块200、获取模块300和计算模块400。提取模块100,用于提取图样500对应预置的标准图像,所述图样500具有若干排列的图标,所述图标为水平和竖直相互垂直的十字形图案,所述图样500具有对应的标准图像,标准图像一般被保存在存储器中,所述标准图像的自身信息也可被保存在存储器中。控制模块200,用于控制深度模组对图样500进行拍摄,获得深度图像,深度模组能够拍摄获得平面图像的同时,还能够通过红外激光器发射红外激光,通过红外接收器,接收反射回的红外光来计算得到物体的深度距离数据,深度距离数据组合形成的图像,也就是深度图像。获取模块300,用于依据标准图像,获得相应的第一距离参数,以及,用于依据深度图像,获得相应的第二距离参数,例如图案形状,标准图像的尺寸,标准图像的像素值,所述标准图像,是在深度模组没有发生倾斜的情况下拍摄获得的,因此标准图像的第一距离参数值,可以理解为标准参考值。计算模块400,用于依据第一距离参数和第二距离参数,获得深度模组的偏移角度,深度模组在安装的过程中,由于安装的工艺条件限制,导致深度模组与图像传感器之间产生一定倾斜角度,也是就是说,深度模组的光学镜头和图像传感器所在的平面不平行,此时拍摄得到的深度图像相对于标准图像具有一定偏差,依据深度图像获得的第二距离参数,所述第二距离参数相对于第一距离参数同样产生一定变化。本实施技术方案中,深度模组安装倾斜时,拍摄得到的深度图像发生扭曲变形,标准图像可理解为深度模组没有倾斜的情况下获得的图像,由此可知,获得的第一距离参数值是没有倾斜角度的数值,第二距离参数值是深度模组已经发生倾斜偏移的情况,通过对比第一距离参数值和第二距离参数值的变化情况,计算得出深度模组的偏移角度,由此能够有效测量深度模组安装时的偏移角度。进一步地,图样500包括若干垂直交叉的特征图形,提取模块100还用于提取垂直交叉的特征图形对应的特征图像,所述图样500具有若干排列的特征图形,所述特征图形为水平和竖直相互垂直的十字形图案,同样可知,所述特征图像对应为水平和竖直相互垂直的十字形图像,通过十字形图像能够直观观察到深度模组的成像结果,且通过十字形图像易于提取图像特征信息,便于计算深度模组的偏移角度。进一步地,参阅图6所示,获取模块300还用于依据特征图像建立第一四边形,获得第一四边形相对两边的第一长度和第二长度,特征图像为十字形图像,以十字形图像的交叉点为中心,分别以十字形图像的水平长度和垂直长度为边,建立第一四边形,定义第一四边形的四个顶角分别为,左上角a,右上角b,左下角c和右下角d,获取第一四边形相对两边的第一长度和第二长度,由此可知,第一长度为ac,第二长度为bd,另外还可为,第一长度为ab,第二长度为cd。获取模块300还用于获取深度图像中的深度特征图,经过深度模组拍摄获得的深度特征图产生变形,也就是说十字形图像同样产生了一定变形,生成了深度特征图;依据深度特征图建立第二四边形,依据产生变形的深度特征图,以变形十字形图像的交叉点为中心,分别以变形十字形图像的两条长度为边,建立第二四边形,定义第二四边形的四个顶角分别为,左上角a`,右上角b`,左下角c`和右下角d`;获得第二四边形相对两边的第三长度和第四长度,由此可知,第三长度为a`c`,第四长度为b`d`,另外还可为,第三长度为a`b`,第四长度为c`d`;获取深度模组中心点距离图样500的中心间距,定义图样500的中心点为o,深度模组中心点为o`,则中心间距为oo`,通过第一长度为ac和第三长度为a`c`之间的变化情况,以及,第二长度为bd和第四长度为b`d`之间的变化情况计算深度模组的倾斜角度,另外还可为,第一长度为ab和第三长度为a`b`之间的变化情况,以及,第二长度为cd和第四长度为c`d`之间的倾斜变化情况计算深度模组的倾斜角度。进一步地,计算模块400依据公式θ=arcsin(2×(1-s`/l`)/(1+s`/l`)×d/l)/180π计算深度模组的偏移角度为θ,其中第一长度为l,第二长度为s,第三长度l`,第四长度为s`,中心间距为d,第一长度为l和第二长度为s的长度相同,例如,第一长度为ac,即ac=l,第二长度为bd,即bd=s,由于第一长度和第二长度均以第一四边形的垂直长度为准,因此ac=bd,也就是说l=s。第三长度为a`c`,即a`c`=l`,第四长度为b`d`,b`d`=s`,由于第二四边形已经产生扭曲变形,因此第三长度为a`c`和第四长度为b`d`的长度不一定相同。本发明还提供一种深度相机,所述深度相机包括外壳(图未示)和经过检测方法检测的深度模组,所述深度模组设置于所述外壳内。所述检测方法包括:提取图样对应预置的标准图像;依据标准图像,获得相应的第一距离参数;控制深度模组对图样进行拍摄,获得深度图像;依据深度图像,获得相应的第二距离参数;依据第一距离参数和第二距离参数,获得深度模组的偏移角度。本实施方案中,深度模组安装倾斜时,拍摄得到的深度图像发生扭曲变形,标准图像可理解为深度模组没有倾斜的情况下获得的图像,由此可知,获得的第一距离参数值是没有倾斜角度的数值,第二距离参数值是深度模组已经发生倾斜偏移的情况,通过对比第一距离参数值和第二距离参数值的变化情况,计算得出深度模组的偏移角度,由此能够有效测量深度模组安装时的偏移角度。进一步地,所述检测方法的步骤包括:提取垂直交叉的特征图形对应的特征图像。进一步地,所述检测方法的步骤包括:依据特征图像建立第一四边形,获得第一四边形相对两边的第一长度和第二长度;依据深度图像,获得相应的第二距离参数的步骤包括:获取深度图像中的深度特征图;依据深度特征图建立第二四边形;获得第二四边形相对两边的第三长度和第四长度;获取深度模组中心点距离图样的中心间距。进一步地,所述检测方法的步骤包括:定义第一长度为l,第二长度为s,第三长度l`,第四长度为s`,中心间距为d,深度模组的偏移角度为θ,则θ=arcsin(2×(1-s`/l`)/(1+s`/l`)×d/l)/180π其中第一长度为l和第二长度为s的长度相同。进一步地,所述检测方法的步骤包括:对比第一距离参数和第二距离参数,确定角度偏移标准;所述检测方法的步骤还包括:依据角度偏移标准,判定深度模组的偏移角度是否合格。本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有检测程序,所述检测程序至少被一个或者一个以上处理器执行以用于:提取图样对应预置的标准图像;依据标准图像,获得相应的第一距离参数;控制深度模组对图样进行拍摄,获得深度图像;依据深度图像,获得相应的第二距离参数;依据第一距离参数和第二距离参数,获得深度模组的偏移角度。进一步地,图样包括若干垂直交叉的特征图形,检测程序被处理器执行时还实现如下操作:提取垂直交叉的特征图形对应的特征图像。进一步地,检测程序被处理器执行时还实现如下操作:依据特征图像建立第一四边形,获得第一四边形相对两边的第一长度和第二长度;依据深度图像,获得相应的第二距离参数的步骤包括:获取深度图像中的深度特征图;依据深度特征图建立第二四边形;获得第二四边形相对两边的第三长度和第四长度;获取深度模组中心点距离图样的中心间距。进一步地,检测程序被处理器执行时还实现如下操作:定义第一长度为l,第二长度为s,第三长度l`,第四长度为s`,中心间距为d,深度模组的偏移角度为θ,则θ=arcsin(2×(1-s`/l`)/(1+s`/l`)×d/l)/180π其中第一长度为l和第二长度为s的长度相同。进一步地,检测程序被处理器执行时还实现如下操作:对比第一距离参数和第二距离参数,确定角度偏移标准;依据第一距离参数和第二距离参数,获得深度模组的偏移角度的步骤之后包括:依据角度偏移标准,判定深度模组的偏移角度是否合格。本实施方案中,深度模组安装倾斜时,拍摄得到的深度图像发生扭曲变形,标准图像可理解为深度模组没有倾斜的情况下获得的图像,由此可知,获得的第一距离参数值是没有倾斜角度的数值,第二距离参数值是深度模组已经发生倾斜偏移的情况,通过对比第一距离参数值和第二距离参数值的变化情况,计算得出深度模组的偏移角度,由此能够有效测量深度模组安装时的偏移角度。以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12
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