多图像采集系统及图像采集方法技术方案

本发明专利技术公开了多图像采集系统及图像采集方法。其中，所述采集系统包括：第一图像采集装置、第二图像采集装置、激光投影模组以及第一半透半反镜，第一图像采集装置和第二图像采集装置的光轴正交，且第一半透半反镜设置于光轴正交处，正交两个光轴分别经第一半透半反镜透射和反射后重合；激光投影模组包括第一激光光源、第二激光光源以及出光口；第一激光光源和第二激光光源交替发射光，并经所述出光口投射至所述同一目标上；上述两个图像采集装置分别用于采集经所述第一半透半反镜透射和反射后得到的目标图像。通过上述方式，能够实现零像素视差的多图像采集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像采集
，特别是涉及多图像采集系统及图像采集方法。
技术介绍
由于不同类型的图像能够反映物体的不同信息，为实现不同的应用，常需要获取物体的多种类型的图像，例如获取物体的彩色图像和深度图像。由于彩色图像仅能显示目标的二维信息，但是却有着极为丰富的色彩特征，适合用来做识别任务；而深度图像能直接反映物体的三维形状特征，可以实现2D图像无法实现的三维建模以及3D识别等任务。因此，二者的结合能很大程度上提升应用范围；激光图像可以抵抗环境光变化带来的影响，相比于彩色图像稳定性更强，因而在人物识别、表情识别等人工智能应用有广泛的应用前景。目前，不同类型的图像需要通过不同类型的相机分别采集获取的，例如，将彩色相机、深度相机和激光相机平行间隔放置，因而三者采集到的图像存在着像素视差。故，在将采集的三种图像进行结合之前，往往需要消除图像间的像素视差，否则可能会导致结合后图像的失真。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供多图像采集系统及图像采集方法，能够实现零像素视差的多图像采集。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种多图像采集系统，包括第一图像采集装置、第二图像采集装置、激光投影模组以及第一半透半反镜，所述第一图像采集装置的第一光轴与所述第二图像采集装置的第二光轴正交，且所述第一半透半反镜设置于所述第一光轴与所述第二光轴的相交处，所述第一光轴经所述第一半透半反镜透射后与所述第二光轴经所述第一半透半反镜反射后重合；所述激光投影模组包括第一激光光源、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发射光，且所述第一激光光源发射的第一光线和所述第二激光光源发射的第二光线经所述出光口投射至所述同一目标上；所述第一图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜透射得到的目标的包含所述第一光线特征的第一图像和包含所述第二光线特征的第二图像，且所述第二图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜反射得到的所述目标的第三图像，或者所述第一图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜反射得到的目标的包含所述第一光线特征的第一图像和包含所述第二光线特征的第二图像，且所述第二图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜投射得到的所述目标的第三图像。其中，所述激光投影模组还包括第二半透半反镜，所述第一激光光源的至少部分第一光线与所述第二激光光源的至少部分第二光线正交，且所述第二半透半反镜设置于所述至少部分第一光线与所述至少部分第二光线的相交处，所述至少部分第一光线经所述第二半透半反镜透射后与所述至少部分第二光线经所述第二半透半反镜反射后重合；所述第一激光光源发射的第一光线经所述第二半透半反镜透射后经所述出光口投射至所述目标上，所述第二激光光源发射的第二光线经所述第二半透半反镜反射后经所述出光口投射至所述目标上。其中，位于所述第一激光光源的发光区域中心的第一光线经所述第二半透半反镜透射后与位于所述第二激光光源的发光区域中心的第二光线经所述第二半透半反镜反射后重合。其中，所述第一半透半反镜和第二半透半反镜中至少一个的透射率和反射率的范围均为20％至80％。其中，所述第一图像采集装置为激光相机，所述第二图像采集装置为彩色相机，所述第一激光光源和第二激光光源其中一个为结构光激光光源，所述第一图像和第二图像中的一个为结构光激光图像，另一个为激光图像，所述第三图像为彩色图像。其中，还包括与所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置连接的图像处理装置，用于获取所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置采集的图像，并采用结构光三角法对采集得到的结构光激光图像进行计算得到所述目标的深度图像。其中，还包括与所述激光投影模组、第一图像采集装置和所述第二图像采集装置连接的控制装置，用于控制所述激光投影模块交替发射光，以及控制所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置的采集时间和/或采集频率。其中，所述系统集成于同一设备中。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种图像采集方法，包括：利用第一图像采集装置采集经第一半透半反镜透射得到的目标的包含第一光线特征的第一图像和包含第二光线特征的第二图像，并利用第二图像采集装置采集经所述第一半透半反镜反射得到的所述目标的第三图像，或者，利用所述第一图像采集装置采集经所述第一半透半反镜反射得到的目标的包含所述第一光线特征的第一图像和包含所述第二光线特征的第二图像，并利用所述第二图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜投射得到的所述目标的第三图像；其中，第一图像采集装置的第一光轴与所述第二图像采集装置的第二光轴正交，且所述半透半反镜设置于所述第一光轴与所述第二光轴的相交处，所述第一光轴经所述半透半反镜透射后与所述第二光轴经所述半透半反镜反射后重合；所述第一图像和第二图像是在激光投影模组的第一激光光源和所述第二激光光源交替向所述目标发射第一光线和第二光线时采集得到。其中，所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置中的一个为彩色相机，另一个为激光相机，所述第一激光光源和第二激光光源的其中一个是结构光激光光源，所述第一图像和第二图像的一个为激光图像，另一个为结构光激光图像，所述第三图像为彩色图像；所述方法还包括：采用结构光三角法对采集得到的结构光激光图像进行计算得到所述目标的深度图像。本专利技术的有益效果是：通过将第一图像采集装置和第二图像采集装置进行以光轴正交设置，并采用第一半透半反镜设置在光轴正交处且两个图像采集装置的光轴经第一半透半反镜后重合，使得目标光线分别通过第一半透半反镜透射和反射后，到达第一图像采集装置和第二图像采集装置后的成像位置相同，即第一图像采集装置采集的图像和第二图像采集装置采集的图像的对应像素相对于其采集装置中心位置相同，故实现了采集得到的第一图像、第二图像与第三图像之间无像素视差。而且，该激光投影模组设置有两种激光光源，且两种激光光源交替发光投射至目标上，故当该激光投影模组中的第一激光光源向目标投射第一光线时，图像采集装置可采集得到该目标的包含第一光线特征的第一图像，当第二激光光源向目标投射第二光线时，图像采集装置可采集得到该目标的包含第二光线特征的第二图像，实现了同一图像采集装置利用同一该激光投影模组采集得到两种类型图像，即，采用较少设备资源实现同步获得多种图像，成本低，而且，该两种类型图像均是有图像采集装置直接获得，而无需经过处理得到，故计算量低。附图说明图1是本专利技术多图像采集系统一实施例的结构示意图；图2是本专利技术多图像采集系统另一实施例的结构示意图；图3是本专利技术多图像采集系统中的激光投影模组一实施例的结构示意图；图4是本专利技术多图像采集系统中的激光投影模组另一实施例的结构示意图；图5是本专利技术多图像采集系统再一实施例的结构示意图；图6是本专利技术图像采集方法一实施例的流程图。具体实施方式为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多图像采集系统，其特征在于，包括第一图像采集装置、第二图像采集装置、激光投影模组以及第一半透半反镜，所述第一图像采集装置的第一光轴与所述第二图像采集装置的第二光轴正交，且所述第一半透半反镜设置于所述第一光轴与所述第二光轴的相交处，所述第一光轴经所述第一半透半反镜透射后与所述第二光轴经所述第一半透半反镜反射后重合；所述激光投影模组包括第一激光光源、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发射光，且所述第一激光光源发射的第一光线和所述第二激光光源发射的第二光线经所述出光口投射至所述同一目标上；所述第一图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜透射得到的目标的包含所述第一光线特征的第一图像和包含所述第二光线特征的第二图像，且所述第二图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜反射得到的所述目标的第三图像，或者所述第一图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜反射得到的目标的包含所述第一光线特征的第一图像和包含所述第二光线特征的第二图像，且所述第二图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜投射得到的所述目标的第三图像。

【技术特征摘要】
1.一种多图像采集系统，其特征在于，包括第一图像采集装置、第二图像采集装置、激光投影模组以及第一半透半反镜，所述第一图像采集装置的第一光轴与所述第二图像采集装置的第二光轴正交，且所述第一半透半反镜设置于所述第一光轴与所述第二光轴的相交处，所述第一光轴经所述第一半透半反镜透射后与所述第二光轴经所述第一半透半反镜反射后重合；所述激光投影模组包括第一激光光源、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发射光，且所述第一激光光源发射的第一光线和所述第二激光光源发射的第二光线经所述出光口投射至所述同一目标上；所述第一图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜透射得到的目标的包含所述第一光线特征的第一图像和包含所述第二光线特征的第二图像，且所述第二图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜反射得到的所述目标的第三图像，或者所述第一图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜反射得到的目标的包含所述第一光线特征的第一图像和包含所述第二光线特征的第二图像，且所述第二图像采集装置用于采集经所述第一半透半反镜投射得到的所述目标的第三图像。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光投影模组还包括第二半透半反镜，所述第一激光光源的至少部分第一光线与所述第二激光光源的至少部分第二光线正交，且所述第二半透半反镜设置于所述至少部分第一光线与所述至少部分第二光线的相交处，所述至少部分第一光线经所述第二半透半反镜透射后与所述至少部分第二光线经所述第二半透半反镜反射后重合；所述第一激光光源发射的第一光线经所述第二半透半反镜透射后经所述出光口投射至所述目标上，所述第二激光光源发射的第二光线经所述第二半透半反镜反射后经所述出光口投射至所述目标上。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，位于所述第一激光光源的发光区域中心的第一光线经所述第二半透半反镜透射后与位于所述第二激光光源的发光区域中心的第二光线经所述第二半透半反镜反射后重合。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一半透半反镜和第二半透半反镜中至少一个的透射率和反射率的范围均为20％至80％。5.根据权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于，所述第一图像采集装置为激光相机，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄源浩，刘龙，肖振中，许星，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44