System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 三维传感方法、系统、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸_技高网
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三维传感方法、系统、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

技术编号:40939733 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-18 14:57
本申请涉及一种三维传感方法、系统、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括:获取目标场景的第一深度信息;获取向所述目标场景通过面结构光投射设备投射预设的目标图案后得到的场景调制图案;所述目标图案具有可供视觉算法处理的锚点;所述面结构光非均匀光照;根据预设的基于多重匹配的三角测量算法、所述场景调制图案和所述第一深度信息,确定第二深度信息;在预设的目标测量距离区间内所述第二深度信息的精度大于所述第一深度信息的精度;将所述第一深度信息和所述第二深度信息融合,得到所述目标场景的目标深度信息。采用本方法能够提高三维传感的分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机器视觉,特别是涉及一种三维传感方法、系统、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。


技术介绍

1、三维传感技术,即为探测场景中物体上每个采样点的空间三维坐标,获得场景中物体的三维形状与深度信息。与传统相机获取的二维图像相比,三维传感系统采集的三维信息对物体形貌描述更加精确且可信,对暗光环境与弱纹理物体更加鲁棒,可广泛应用于具有定位、识别、交互等需求的场景中。其在安防系统、智能家居、智能制造、航空航天、虚拟现实与增强现实、车辆、机器人等领域有着广阔的应用前景。

2、相关的三维传感方法为结构光投影法。结构光投影法通过投影设备投射具有特定编码信息的结构光到目标场景中,通过接收经过场景调制的编码图案对其进行解码与深度计算,确定场景中物体的深度信息,其探测中近距离物体深度精度高。

3、然而,结构光投影法需要对投影图案的锚点进行编码,而编码需要空间,这与高分辨率相悖。因此,相关的三维传感方法的分辨率较低。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高分辨率的三维传感方法、系统、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面,本申请提供了一种三维传感方法,包括:

3、获取目标场景的第一深度信息;

4、获取向所述目标场景通过面结构光投射设备投射预设的目标图案后得到的场景调制图案;所述目标图案具有可供视觉算法处理的锚点;所述面结构光非均匀光照;

5、根据预设的基于多重匹配的三角测量算法、所述场景调制图案和所述第一深度信息,确定第二深度信息;在预设的目标测量距离区间内所述第二深度信息的精度大于所述第一深度信息的精度;

6、将所述第一深度信息和所述第二深度信息融合,得到所述目标场景的目标深度信息。

7、在其中一个实施例中,所述根据预设的基于多重匹配的三角测量算法、所述场景调制图案和所述第一深度信息,确定第二深度信息,包括:

8、根据预设的基于多重匹配的三角测量算法和所述场景调制图案,计算掺杂深度信息;所述掺杂深度信息包括基于真实匹配产生的真实深度信息和基于误匹配产生的伪深度信息;

9、根据所述第一深度信息、以及所述掺杂深度信息,确定所述第二深度信息。

10、在其中一个实施例中,所述根据预设的基于多重匹配的三角测量算法和所述场景调制图案,计算掺杂深度信息,包括:

11、根据机器视觉算法和所述场景调制图案,计算所述场景调制图案中各锚点的坐标信息;

12、基于所述投射预设的目标图案的投射设备的基线方向,从所述目标图案的标定结果中,获取与所述各锚点形成匹配关系的至少一组匹配投影信息;

13、基于三角测量法、所述各锚点的坐标信息、所述至少一组匹配投影信息、以及所述投射设备的标定结果,计算掺杂深度信息。

14、在其中一个实施例中,所述根据所述第一深度信息、以及所述掺杂深度信息,确定所述第二深度信息,包括:

15、根据所述第一深度信息的采集设备的标定结果、所述投射设备的标定结果和接收所述场景调制图案的接收设备的标定结果,将所述第一深度信息和所述掺杂深度信息建立在相同的坐标系下,得到转换后的第一深度信息和转换后的掺杂深度信息;所述转换后的第一深度信息包括各第一采样点对应的转换后第一深度值;所述转换后的掺杂深度信息包括各第二采样点对应的多个转换后掺杂深度值;

16、针对每一个第二采样点,确定所述第二采样点对应的第一采样点,并在所述第二采样点对应的转换后掺杂深度值中,确定与所述第一采样点对应的转换后第一深度值最接近的转换后掺杂深度值,作为所述第二采样点对应的第二深度值;

17、将各所述第二采样点对应的第二深度值,构成所述第二深度信息。

18、在其中一个实施例中,所述目标深度信息包括所述目标测量距离区间内的第一目标深度信息和所述目标测量距离区间外的第二目标深度信息,所述将所述第一深度信息和所述第二深度信息融合,得到所述目标场景的目标深度信息,包括:

19、在所述目标测量距离区间内,在所述第一深度信息对应的第一采样点中,确定与所述第二深度信息对应的第二采样点不同的目标采样点,并采用点云变换算法,在所述第二深度信息的基础上,将所述目标采样点对应的第一深度信息与所述第二深度信息融合,得到所述目标测量距离区间内的第一目标深度信息;

20、在所述目标测量距离区间外,将所述目标测量距离区间外的第一深度信息,作为目标测量距离区间外的第二目标深度信息。

21、第二方面,本申请还提供了一种三维传感系统,包括:

22、第一深度传感单元,用于采集目标场景的第一深度信息;

23、第二深度传感单元,用于向所述目标场景通过面结构光投射预设的目标图案,并接收所述目标场景对应的场景调制图案;所述目标图案具有可供视觉算法处理的锚点;所述面结构光非均匀光照;

24、控制与处理单元,用于根据预设的基于多重匹配的三角测量算法、所述场景调制图案和所述第一深度信息,确定第二深度信息;在预设的目标测量距离区间内所述第二深度信息的精度大于所述第一深度信息的精度;将所述第一深度信息和所述第二深度信息融合,得到所述目标场景的目标深度信息。

25、第三方面,本申请还提供了一种三维传感装置,包括:

26、第一获取模块,用于获取目标场景的第一深度信息;

27、第二获取模块,用于获取向所述目标场景通过面结构光投射设备投射预设的目标图案后得到的场景调制图案;所述目标图案具有可供视觉算法处理的锚点;所述面结构光非均匀光照;

28、确定模块,用于根据预设的基于多重匹配的三角测量算法、所述场景调制图案和所述第一深度信息,确定第二深度信息;在预设的目标测量距离区间内所述第二深度信息的精度大于所述第一深度信息的精度;

29、融合模块,用于将所述第一深度信息和所述第二深度信息融合,得到所述目标场景的目标深度信息。

30、在其中一个实施例中,所述确定模块,具体用于:

31、根据预设的基于多重匹配的三角测量算法和所述场景调制图案,计算掺杂深度信息;所述掺杂深度信息包括基于真实匹配产生的真实深度信息和基于误匹配产生的伪深度信息;

32、根据所述第一深度信息、以及所述掺杂深度信息,确定所述第二深度信息。

33、在其中一个实施例中,所述确定模块,具体用于:

34、根据机器视觉算法和所述场景调制图案,计算所述场景调制图案中各锚点的坐标信息;

35、基于所述投射预设的目标图案的投射设备的基线方向,从所述目标图案的标定结果中,获取与所述各锚点形成匹配关系的至少一组匹配投影信息;

36、基于三角测量法、所述各锚点的坐标信息、所述至少一组匹配投影信息、以及所述投射设备的标定结果,计算掺杂深度信息。

37、在其中一个实施例中,所述确定模块,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三维传感方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设的基于多重匹配的三角测量算法、所述场景调制图案和所述第一深度信息,确定第二深度信息,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据预设的基于多重匹配的三角测量算法和所述场景调制图案,计算掺杂深度信息,包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一深度信息、以及所述掺杂深度信息,确定所述第二深度信息,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标深度信息包括所述目标测量距离区间内的第一目标深度信息和所述目标测量距离区间外的第二目标深度信息,所述将所述第一深度信息和所述第二深度信息融合,得到所述目标场景的目标深度信息,包括:

6.一种三维传感系统,其特征在于,所述系统包括:

7.一种三维传感装置,其特征在于,所述装置包括:

8.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种三维传感方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设的基于多重匹配的三角测量算法、所述场景调制图案和所述第一深度信息,确定第二深度信息,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据预设的基于多重匹配的三角测量算法和所述场景调制图案,计算掺杂深度信息,包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一深度信息、以及所述掺杂深度信息,确定所述第二深度信息,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标深度信息包括所述目标测量距离区间内的第一目标深度信息和所述目标测量距离区间外的第二目标深度信息,所述将所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵彦博谭峭峰赵梓杰
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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