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一种标定方法、控制方法、介质、结构光模组及电子设备与流程

2022-07-01 23:00:34 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种控制方法,特别是涉及一种标定方法、结构光模组的控制方法、时序控制方法、介质、结构光模组及电子设备。


背景技术:

2.近年来,3d成像在工业和消费者应用中变得重要,技术人员利用3d成像技术研发出的三维扫描仪、3d相机等设备广泛应用于各行各业。具有3d成像功能的机器视觉系统可以更快、更准确地检查生产现场的组件。在消费者领域,3d成像为媒体提供更大的图像深度。在现有的3d成像技术中,结构光成像方法具有功耗更小、技术更成熟、更适合静态场景等特点,因而得到了广泛应用。
3.目前,现有的结构光成像方案普遍基于设备内部的结构光模组实现,而结构光模组的核心为结构光投射器(例如vcsel)和摄像头。其中,结构光投射器的使用寿命与其发光时间有关,并且随着发光时间的增加其光功率会发生衰减,不同结构光投射器的光功率可能各不相同,由此产生的散斑图像在亮度上也会存在差异。然而,发明人在实际应用中发现,现有的结构光成像方案往往只关心散斑在图像中的位置信息,而不关心散斑图像的亮度信息,因而现有方案中普遍采用一固定的预设工作时间作为所述结构光模组的实际工作时间,当预设的工作时间太长时会缩短结构光投射器的使用寿命,当预设的工作时间太短时,在强光环境或者存在低反射率物体时深度图的效果就会明显变差。而且,不同模组都采用相同的预设工作时间也会导致不同模组的效果会有差异。另外,在强光环境下当投射器还未开始真正工作时如果摄像头开始曝光或者投射器已经停止工作时摄像头还没有结束曝光,会大大影响深度图的效果。而如果采用类似普通图像摄像头的自动曝光技术,需要多帧处理才能稳定曝光时间,而深度摄像头在一些应用中通常希望能够快速得到深度图。


技术实现要素:

4.鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种标定方法、控制方法、介质、结构光模组及电子设备,用于解决现有技术中普遍采用固定的预设工作时间作为所述结构光模组的实际工作时间的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的,本发明的第一方面提供一种标定方法,用于对一结构光模组的工作时间进行标定,所述结构光模组包括一投射器驱动器、结构光投射器和摄像头,所述标定方法包括:在标定时刻,根据接收到的标定指令将一控制信号设置为第一电平;所述投射器驱动器在所述第一电平的作用下输出一驱动电流,以驱动所述结构光投射器发出结构光,所述结构光到达目标物体后在目标物体上产生散斑;从所述标定时刻开始经过一延迟时间后,控制所述摄像头开始曝光;从所述标定时刻开始经过一预设工作时间后,控制所述摄像头结束曝光,并将所述控制信号设置为第二电平;所述投射器驱动器在所述第二电平的作用下停止输出所述驱动电流,以控制所述结构光投射器停止发光;获取第一散斑图像;所述第一散斑图像为所述摄像头在曝光时间内获取的所述散斑的图像;
根据所述第一散斑图像的亮度信息对所述结构光模组的工作时间进行标定,以获取所述结构光模组的标定工作时间。
6.于所述第一方面的一实施例中,根据所述第一散斑图像的亮度信息对所述结构光模组的工作时间进行标定的实现方法包括:获取所述第一散斑图像中散斑区域的平均亮度值;若所述散斑区域的平均亮度值处于第一阈值范围之外,则根据所述散斑区域的平均亮度值与所述第一阈值范围中间值的差异对所述工作时间进行调整;利用调整后的工作时间作为所述结构光模组的工作时间,并获取相应的第一散斑图像;重复上述步骤,直到所述散斑区域的平均亮度值处于所述第一阈值范围之内,此时,所述调整后的工作时间即为所述结构光模组的标定工作时间。
7.于所述第一方面的一实施例中,所述延迟时间由所述结构光投射器的响应时间所决定。
8.本发明的第二方面提供一种结构光模组的控制方法,所述结构光模组的控制方法包括:根据本发明第一方面任一项所述的标定方法获取所述结构光模组的标定工作时间,并根据所述标定工作时间获取所述结构光模组的实际工作时间;根据接收到的控制指令将所述控制信号设置为所述第一电平;所述投射器驱动器在所述第一电平的作用下输出所述驱动电流,以驱动所述结构光投射器发出结构光,所述结构光到达目标物体后在目标物体上产生散斑;经过所述延迟时间后,控制所述摄像头开始曝光;经过所述实际工作时间后,控制所述摄像头结束曝光,并将所述控制信号设置为第二电平;所述投射器驱动器在所述第二电平的作用下停止输出所述驱动电流,以控制所述结构光投射器停止发光。
9.于所述第二方面的一实施例中,根据所述标定工作时间获取所述结构光模组的实际工作时间的实现方法包括:获取所述结构光模组的工作场景;根据所述结构光模组的工作场景对所述标定工作时间进行调整,以获取所述实际工作时间。
10.于所述第二方面的一实施例中,在所述摄像头结束曝光以后,所述结构光模组的控制方法还包括:获取第二散斑图像;所述第二散斑图像是指所述摄像头在所述实际工作时间内获取的所述散斑的图像;根据所述第二散斑图像获取所述目标物体的深度图像;根据所述第二散斑图像的亮度信息和所述深度图像的深度信息,获取所述结构光模组的工作场景。
11.本发明的第三方面提供一种时序控制方法,用于对一结构光模组的时序进行控制,所述结构光模组包括一投射器驱动器、结构光投射器和摄像头,所述时序控制方法包括:在第一时刻,根据接收到的控制指令将一控制信号设置为第一电平;所述投射器驱动器在所述第一电平的作用下输出一驱动电流,以驱动所述结构光投射器发出结构光,所述结构光到达目标物体后在目标物体上产生散斑;从所述第一时刻开始经过一延迟时间后,控制所述摄像头开始曝光;从所述第一时刻开始经过一工作时间后,控制所述摄像头结束曝光,并将所述控制信号设置为第二电平;所述投射器驱动器在所述第二电平的作用下停止输出所述驱动电流,以控制所述结构光投射器停止发光。
12.本发明的第四方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本发明第一方面任一项所述的标定方法,本发明第二方面任一项所述的结构光模组的控制方法,和/或本发明第三方面任一项所述的时序控制方法。
13.本发明的第五方面提供一种结构光模组,用于实现本发明第一方面任一项所述的
标定方法,本发明第二方面任一项所述的结构光模组的控制方法,和/或本发明第三方面所述的时序控制方法;所述结构光模组包括:投射器驱动器,用于对结构光投射器进行驱动;结构光投射器,与所述投射器驱动器相连,用于发出结构光,所述结构光到达目标物体后在目标物体上产生散斑;摄像头,用于获取所述散斑的图像;控制器,与所述投射器驱动器和所述摄像头相连,用于对所述结构光模组进行控制。
14.本发明的第五方面提供一种电子设备,所述电子设备包括本发明第五方面所述的结构光模组。
15.如上所述,本发明所述标定方法、控制方法、介质、结构光模组及电子设备的一个技术方案具有以下有益效果:
16.所述标定方法能够根据所述第一散斑图像的亮度信息对所述结构光模组的工作时间进行标定,从而获取所述结构光模组的标定工作时间,以使不同的结构光模组在初始状态具有类似效果。所述时序控制方法通过控制所述结构光投射器工作时间和所述摄像头曝光时间的时序来减少环境光的干扰。所述结构光模组的控制方法通过所述结构光模组的工作场景和标定工作时间确定实际工作时间,能够保证在大部分正常工作场景中使用相对较短的标定工作时间作为实际工作时间,有利于延长所述结构光投射器的使用寿命;而在一些特殊工作场景(例如强光环境或者存在低反射率物体时)中,能够延长实际工作时间,从而提升这些特殊工作场景下的深度图效果。因此,不同于现有技术中采用固定的预设工作时间作为所述结构光模组的实际工作时间的方式,本发明所述标定方法能够根据标定工作时间统一不同结构光模组在相同环境下的效果;所述结构光模组的控制方法能够减少环境光的干扰,根据工作场景自适应确定实际工作时间的方法有利于延长结构光投射器的使用寿命,并提升特殊工作场景下获取的深度图效果。
附图说明
17.图1a显示为本发明所述标定方法于一具体实施例中涉及的结构光模组的结构示意图。
18.图1b显示为本发明所述标定方法于一具体实施例中的流程图。
19.图1c显示为本发明所述标定方法于一具体实施例中的时序图。
20.图1d显示为本发明所述标定方法于一具体实施例中涉及的散斑图像示例图。
21.图2显示为本发明所述标定方法于一具体实施例中步骤s15的流程图。
22.图3显示为本发明所述标定方法于一具体实施例中的流程图。
23.图4显示为本发明所述结构光模组的控制方法于一具体实施例中的流程图。
24.图5显示为本发明所述结构光模组的控制方法于一具体实施例中获取实际工作时间的流程图。
25.图6显示为本发明所述结构光模组的控制方法于一具体实施例中的关键步骤流程图。
26.图7显示为本发明所述时序控制方法于一具体实施例中的流程图。
27.元件标号说明
28.s11~s15
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步骤
29.s151~s154 步骤
30.s31~s38
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步骤
31.s41~s44
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步骤
32.s411~s412 步骤
33.s61~s63
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步骤
34.s71~s73
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步骤
具体实施方式
35.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。此外,在本文中,诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
37.目前,现有的结构光成像方案往往只关心散斑在图像中的位置信息,而不关心散斑图像的亮度信息,因而现有方案中普遍采用一固定的预设工作时间作为所述结构光模组的实际工作时间,当预设的工作时间太长时会缩短结构光投射器的使用寿命,当预设的工作时间太短时,在强光环境或者存在低反射率物体时深度图的效果就会明显变差。而且,不同模组都采用相同的预设工作时间也会导致不同模组的效果会有差异。
38.针对上述问题,本发明提供一种标定方法,所述标定方法能够根据标定工作时间统一不同结构光模组在相同环境下的效果,从而使不同的结构光模组在初始状态有类似效果。
39.请参阅图1a、图1b和图1c,于本发明的一实施例中,所述标定方法用于对一结构光模组进行标定,所述结构光模组包括一投射器驱动器、结构光投射器和摄像头。具体地,所述标定方法包括:
40.s11,在标定时刻t1,根据接收到的标定指令将一控制信号设置为第一电平,例如,可以通过将所述控制信号的电平值设置为高电平(例如1)来实现;所述投射器驱动器在所述第一电平的作用下输出一驱动电流,以驱动所述结构光投射器发出结构光,所述结构光到达目标物体后在目标物体上产生散斑。其中,所述标定指令由用户在所述标定时刻发出。
41.s12,从所述标定时刻开始经过一延迟时间τ后,控制所述摄像头开始曝光;所述摄像头开始曝光的时刻t2即为所述摄像头的曝光起始时刻,其中,τ=t
2-t1。优选地,所述摄像头为ir(红外)摄像头,该ir摄像头主要包括三部分红外cmos传感器、光学镜头、红外窄带干涉滤色片三部分。其中,红外cmos用于识别近红外光,红外窄带干涉滤色片用于截断可见光从而只允许特定波段的近红外光通过。
42.在具体应用中,所述结构光投射器在接收到驱动电流到所述结构光投射器发出结
构光会有一定的延迟,通常该延迟为几百微秒,此时,如果控制所述摄像头的曝光起始时刻与所述驱动电流的产生时刻相同,必然会在t1至t2的时间段内引入外界环境光,从而对摄像头获取的散斑图像产生干扰,当外界环境光线较强时这种干扰会严重降低散斑图像的信噪比,进而影响系统的整体成像性能。为解决这一问题,本步骤中引入所述延迟时间τ,从而在保证摄像头的曝光开始时刻所述结构光投射器已经开始正常发出结构光,以此来降低外界环境光对散斑图像的干扰,提升系统的成像性能。其中,所述延迟时间由所述结构光投射器的响应时间决定,优选地,所述延迟时间为所述结构光投射器接收到驱动电流至所述结构光投射器开始正常工作的时间。
43.s13,从所述标定时刻开始经过一预设工作时间后,控制所述摄像头结束曝光,并将所述控制信号设置为第二电平,例如,可以通过将所述控制信号的电平值设置为低电平(例如0)来实现;所述投射器驱动器在所述第二电平的作用下停止输出所述驱动电流(即:输出的驱动电流为0),以控制所述结构光投射器停止发光。所述摄像头结束曝光的时刻t3即为所述摄像头的曝光结束时刻,该时刻与所述控制信号转换为第二电平的时刻相同。
44.s14,获取第一散斑图像;所述第一散斑图像为所述摄像头在曝光时间内获取的所述散斑的图像,其中,所述曝光时间为所述摄像头的曝光开始时刻至曝光结束时刻之间的一段时间,即:t
3-t2。特别地,当所述延迟时间为所述结构光投射器接收到驱动电流至所述结构光投射器开始正常工作的时间时,所述结构光投射器的实际工作时间为t
3-t2。请参阅图1d,显示为本实施例中获取的一第一散斑图像的示例图。
45.s15,根据所述第一散斑图像的亮度信息对所述结构光模组的工作时间进行标定,以获取所述结构光模组的标定工作时间。
46.根据以上描述可知,本实施例所述标定方法能够根据标定工作时间统一不同结构光模组在相同环境下的效果,从而使不同的结构光模组在初始状态有类似效果。此外,本实施例通过引入所述延迟时间使得所述摄像头的曝光时间与所述结构光投射器的实际工作时间完全重合,有利于提升所述第一散斑图像的质量。
47.请参阅图2,于本发明的一实施例中,根据所述第一散斑图像的亮度信息对所述结构光模组的工作时间进行标定的实现方法包括:
48.s151,获取所述第一散斑图像中散斑区域的平均亮度值,其中,所述平均亮度值可以通过统计所述散斑区域中所有像素点的亮度值获取。
49.s152,若所述散斑区域的平均亮度值处于第一阈值范围之外,则根据所述散斑区域的平均亮度值与所述第一阈值范围中间值的差异对所述工作时间进行调整,其中,所述散斑区域的平均亮度值与所述第一阈值范围中间值的差异可以通过二者之间的差值或比值来表示。例如,若所述散斑区域的平均亮度值与所述第一阈值范围中间值的差值为正时,减小所述结构光投射器的工作时间(例如,可以将所述结构光投射器的工作时间减小一个固定值作为调整后的工作时间),否则,增加所述结构光投射器的工作时间(例如,可以将所述结构光投射器的工作时间增加一个固定值作为调整后的工作时间)。其中,所述第一阈值范围可以根据经验或实际需求设置。
50.s153,利用调整后的工作时间作为所述结构光模组的工作时间,并获取相应的第一散斑图像。其中,获取相应的第一散斑图像的方式包括:控制结构光投射器发出结构光,经过一延迟时间后控制摄像头开始曝光,经过所述调整后的工作时间后控制摄像头结束曝
光,并控制结构光投射器停止发光,将摄像头在曝光时间内获取的散斑图像作为所述调整后的工作时间相应的第一散斑图像,该过程与上述步骤s11-s14类似,具体过程此处不做赘述。
51.s154,重复上述步骤s151-s153,直到所述散斑区域的平均亮度值处于所述第一阈值范围之内,此时,所述调整后的工作时间即为所述结构光模组的标定工作时间。
52.于本发明的一实施例中,根据所述散斑区域的平均亮度值对所述结构光模组的成像质量进行检测。具体地,当所述散斑区域的平均亮度值处于一第二阈值范围之外时,可认为所述结构光模组的成像质量无法满足要求,应当更换结构光模组;当所述散斑区域的平均亮度值处于所述第二阈值范围之内时,可认为所述结构光模组的成像质量可以满足要求。
53.请参阅图3,于本发明的一实施例中,所述标定方法包括:
54.s31,控制所述结构光投射器以所述预设工作时间工作,并获取所述摄像头采集到的第一散斑图像。
55.s32,判断步骤s31获取的第一散斑图像中散斑区域的平均亮度值是否处于所述第二阈值范围之内。
56.s33,若所述散斑区域的平均亮度值处于所述第二阈值范围之外,则认为所述结构光模组不符合要求,结束所述标定方法。
57.s34,若所述散斑区域的平均亮度值处于所述第二阈值范围之内,判断所述散斑区域的平均亮度值是否处于所述第一阈值范围之内。
58.s35,若所述散斑区域的平均亮度值处于所述第一阈值范围之内,存储所述结构光投射器当前的工作时间作为所述标定工作时间,并结束所述标定方法。
59.s36,若所述散斑区域的平均亮度值处于所述第一阈值范围之外,对所述结构光投射器当前的工作时间进行调整。例如,可以每次增加或减少一个固定值来对所述结构光投射器当前的工作时间进行调整。
60.s37,控制所述结构光投射器以步骤s36中调整后的工作时间工作,并获取所述摄像头采集到的第一散斑图像。
61.s38,计算步骤s37中获取的第一散斑图像中散斑区域的平均亮度值,并执行步骤s35。
62.基于以上对所述标定方法的描述,本发明还提供一种结构光模组的控制方法。请参阅图4,于本发明的一实施例中,所述结构光模组的控制方法包括:
63.s41,根据本发明所述的标定方法获取所述结构光模组的标定工作时间,并根据所述标定工作时间获取所述结构光模组的实际工作时间。例如,可以将所述标定工作时间作为所述结构光模组的实际工作时间,或者根据需求将所述标定工作时间乘以一调整系数作为所述结构光模组的实际工作时间。其中,所述调整系数可以根据所述结构光模组的工作环境、应用场景、使用时长等参数设置。
64.s42,根据接收到的控制指令将所述控制信号设置为所述第一电平;所述投射器驱动器在所述第一电平的作用下输出所述驱动电流,以驱动所述结构光投射器发出结构光,所述结构光到达目标物体后在目标物体上产生散斑。其中,所述控制指令可以由用户发出,也可以由设备在预设条件满足时自动生成,例如,对于人脸识别设备,当该设备检测到前方
出现人脸时自动生成所述控制指令。
65.s43,自所述投射驱动器输出所述驱动电流开始,经过所述延迟时间后,控制所述摄像头开始曝光。
66.s44,自所述投射驱动器输出所述驱动电流开始,经过所述实际工作时间后,控制所述摄像头结束曝光,并将所述控制信号设置为第二电平;所述投射器驱动器在所述第二电平的作用下停止输出所述驱动电流,以控制所述结构光投射器停止发光。
67.请参阅图5,于本发明的一实施例中,根据所述标定工作时间获取所述结构光模组的实际工作时间的实现方法包括:
68.s411,获取所述结构光模组的工作场景,其中,所述结构光模组的工作场景包括所述结构光模组的工作环境(例如强光环境、弱光环境等)、工作模式(例如远距离工作模式、近距离工作模式等)以及应用场景(例如人脸识别、体感游戏)等,其中,对于所述工作场景的划分与具体的应用场景有关,例如,对于人脸支付设备,所述结构光模组的工作场景包括强光直射人脸的场景和其他场景。具体应用中,可以根据rgb摄像头采集的图像来获取所述结构光模组的工作场景。
69.s412,根据所述结构光模组的工作场景和所述标定工作时间获取所述实际工作时间。具体地,不同的工作场景中光线各不相同,且不同工作场景对散斑图像质量的要求也不相同,因此,有必要根据所述结构光模组的工作场景对所述标定工作时间进行调整。一般来说,在正常情况下摄像头的曝光时间较短,此时获取的散斑图像虽然较暗但是比较容易区分其中的散斑;而在强光情况下散斑容易被环境光干扰,从而导致图像的信噪比较低,因此需要适当地增加曝光时间来提升信噪比,同时也要保证不出现过曝。例如,可以设置一对应关系表,所述对应关系表包括不同场景及各场景对应的调整系数,在具体应用中根据步骤s411获取的工作场景从所述对应关系表中找到对应的调整系数,进而对所述标定工作时间进行调整以获取所述实际工作时间。表1显示为一对应关系表的示例,当步骤s411中获取的工作场景为人脸识别强光场景,则根据该表获取到的调整系数为1.8,将该调整系数乘以所述标定工作时间即可得到所述实际工作时间。
70.表1对应关系表
71.工作场景调整系数人脸识别强光场景1.8人脸识别其他场景1.0
72.根据以上描述可知,本实施例所述结构光模组的控制方法通过控制所述结构光投射器工作时间和所述摄像头曝光时间的时序来减少环境光的干扰,通过所述结构光模组的工作场景和标定工作时间确定实际工作时间,能够保证在大部分正常工作场景中使用相对较短的标定工作时间作为实际工作时间,有利于延长所述结构光投射器的使用寿命;而在一些特殊工作场景(例如强光环境或者存在低反射率物体时)中,所述结构光模组的控制方法能够延长实际工作时间,从而提升这些特殊工作场景下的深度图效果。
73.请参阅图6,于本发明的一实施例中,在所述摄像头结束曝光以后,所述结构光模组的控制方法还包括:
74.61,获取第二散斑图像;所述第二散斑图像是指所述摄像头在所述实际工作时间内获取的所述散斑的图像。
75.s62,根据所述第二散斑图像获取所述目标物体的深度图像,具体可以采用现有技术实现,此处不作赘述。
76.s63,根据所述第二散斑图像的亮度信息和深度图像的深度信息,获取所述结构光模组的工作场景。具体地,可以根据所述第二散斑图像中满足预设亮度条件的区域和所述深度图像中满足预设深度条件的区域的尺寸来判断所述结构光模组的工作场景。例如,在人脸识别设备中,可以统计所述第二散斑图像中平均亮度值大于第三亮度阈值、且所述深度图像中深度值在第一深度范围内的区域的尺寸,若该区域的尺寸大于区域阈值则认为所述结构光模组的工作场景为人脸识别强光场景。其中,所述第三亮度阈值、所述第一深度范围和所述区域阈值可以根据实际需求或者经验值预先设定。
77.本实施例中,通过步骤s63能够获取所述结构光模组的工作场景,在后续所述结构光模组的控制和应用过程中可以根据该工作场景确定其实际工作时间。此外,当步骤s63获取所述结构光模组的工作场景以后,在后续对所述结构光模组的控制过程中也需要继续执行步骤s61-s63,当步骤s63判断所述结构光模组的工作场景发生变化以后,以新的工作场景对应的实际工作时间控制所述结构光投射器工作。
78.本发明还提供一种时序控制方法,用于对一结构光模组的时序进行控制,所述结构光模组包括一投射器驱动器、结构光投射器和摄像头,所述时序控制方法可以在所述结构光模组的标定阶段或者实际使用阶段使用,其时序图如图1c所示。请参阅图7,于本发明的一实施例中,所述时序控制方法包括:
79.s71,在第一时刻,根据接收到的控制指令将一控制信号设置为第一电平;所述投射器驱动器在所述第一电平的作用下输出一驱动电流,以驱动所述结构光投射器发出结构光,所述结构光到达目标物体后在目标物体上产生散斑。
80.s72,从所述第一时刻开始经过一延迟时间后,控制所述摄像头开始曝光。
81.s73,从所述第一时刻开始经过一工作时间后,控制所述摄像头结束曝光,并将所述控制信号设置为第二电平;所述投射器驱动器在所述第二电平的作用下停止输出所述驱动电流,以控制所述结构光投射器停止发光。其中,步骤s73中的工作时间大于步骤s72中的延迟时间。
82.根据以上描述可知,通过本实施例所述时序控制方法能够保证结构光投射器实际开始工作的时刻与摄像头的曝光起始时刻基本相同,并保证结构光投射器实际结束工作的时刻与摄像头的曝光结束时刻基本相同,因此,本实施例所述时序控制方法能够减少外界环境光的干扰,提升强光环境下的成像效果。
83.本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本发明所述的标定方法,和/或本发明所述结构光模组的控制方法。
84.本发明还提供一种结构光模组,本发明所述标定方法、所述结构光模组的控制方法和/或所述时序控制方法可以通过所述结构光模组加以实施。所述结构光模组的具体结构如图1a所示,包括:投射器驱动器,用于对结构光投射器进行驱动;结构光投射器,与所述投射器驱动器相连,用于发出结构光,所述结构光到达目标物体后在目标物体上产生散斑;摄像头,用于获取所述散斑的图像;控制器,与所述投射器驱动器和所述摄像头相连,用于对所述结构光模组进行控制。
85.具体地,所述结构光投射器一般包含红外光学发射器和光学投射器,其中,所述红
外光学发射器发射红外光线,所述光学投射器将红外光线增加特征模式,散斑结构光即为具有某些特征模式的光学投射器所发出的光信号。所述摄像头用于接收红外光线,并可以包含光学滤波模块。
86.基于以上对所述结构光模组的描述,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括本发明所述的结构光模组。
87.本发明所述的标定方法、结构光模组的控制方法和/或时序控制方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序,凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
88.本发明还提供一种结构光模组,所述结构光模组可以实现本发明所述的标定方法、结构光模组的控制方法和/或时序控制方法,但本发明所述的标定方法、结构光模组的控制方法和/或时序控制方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的结构光模组的结构,凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换,都包括在本发明的保护范围内。
89.在实际应用场景中,不同结构光模组的散斑亮度会存在较大差异,实际场景的环境光强度也会存在很大差异,并且,物体的反射率以及物体与结构光模组的距离也会存在差异,考虑到这些差异,如果采用固定时长的结构光投射器的工作时间和摄像头曝光时间来采集散斑图像,在强光和黑色区域等情况下往往难以获取满意的成像效果,并且不同结构光模组的效果差异也会比较明显。在现有技术中,为了在大部分情况下都能获取较好的成像效果,通常会将结构光投射器的发光时间和摄像头的曝光时间均设置为一较大的数值。然而,在正常室内场景使用时,这种方式会增加结构激光投射器的工作时间,减少结构光投射器的使用寿命,同时也会增加结构光投射器的功耗。
90.针对上述问题,本发明所述标定方法能够根据所述第一散斑图像的亮度信息对所述结构光模组的工作时间进行标定,从而获取所述结构光模组的标定工作时间,以使不同的结构光模组在初始状态具有类似效果。所述时序控制方法通过控制所述结构光投射器工作时间和所述摄像头曝光时间的时序来减少环境光的干扰。所述结构光模组的控制方法通过所述结构光模组的工作场景和标定工作时间确定实际工作时间,能够保证在大部分正常工作场景中使用相对较短的标定工作时间作为实际工作时间,有利于延长所述结构光投射器的使用寿命;而在一些特殊工作场景(例如强光环境或者存在低反射率物体时)中,所述结构光模组的控制方法能够延长实际工作时间,从而提升这些特殊工作场景下的深度图效果。
91.综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
92.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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