CN109146981A - 结构光模组平行aa方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

结构光模组平行aa方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN109146981A CN201811043756.9A CN201811043756A CN109146981A CN 109146981 A CN109146981 A CN 109146981A CN 201811043756 A CN201811043756 A CN 201811043756A CN 109146981 A CN109146981 A CN 109146981A
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Abstract

本发明公开了一种结构光模组的平行AA方法，包括：根据第一成像图像，获得投射平面上0级点和特定参考点之间的参考间距；根据第二成像图像，确定摄像机的光轴和垂直于投射平面方向的第二夹角以及特定参考点到摄像机的入射角；根据参考间距、第二夹角以及入射角，获得投影仪的发光轴和投射平面之间的第一夹角；根据第一夹角和第二夹角，调节投影仪和摄像机平行。本发明中提供的结构光模组的平行AA的方法，能够准确快速的判断并调整投影仪的发光轴和摄像机的光轴的不平行性，避免了由于结构光模组的倾斜影响结构光模组的使用性能。本发明中还提供了一种结构光模组的平行AA的装置、设备以及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

Description

结构光模组平行AA方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及结构光技术领域，特别是涉及一种结构光模组的平行AA的方法、装置、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
结构光技术(Structured Light)是一种主动式光学测时技术，其基本原理是由结构光投射器向被测物体表面投射可控制的光点、光条或光面结构，并由图像传感器(如摄像机)获得图像，通过***几何关系，利用三角原理计算得到物体的三维坐标。结构光技术的测量原理具有计算简单、体积小、价格低、大盆程、便于安装和维护的特点，在实际三维轮廓测量中被广泛使用。
理论上，结构光模组中投射器的发光轴和摄像头的入光轴之间应该相互平行，但是由于制作公差和设计误差等原因，结构光模组不可避免会存在倾斜问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构光模组的平行AA的方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，解决了结构光模组中投射器的发光轴和摄像头的入光轴之间不相互平行的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种结构光模组的平行AA方法，所述结构光模组包括投影仪、摄像机以及投射平面，所述投影仪和摄像机设置于所述投射平面的同一侧，所述投射平面的背离所述投影仪的一侧设置有CCD相机，且所述CCD相机的感光面和所述投射平面平行；
所述平行AA方法包括：
根据第一成像图像，获得所述投射平面上0级点和特定参考点之间的参考间距；其中，所述第一成像图像为所述CCD相机拍摄所述投射平面上的结构光图像以及多个参考点获得的图像；所述结构光图像为所述投影仪向所述投射平面投射结构光形成的图像；所述特定参考点为所述投射平面上多个参考点中的一个；所述0级点为所述投影仪的0级光线在所述投射平面的投影点；
根据第二成像图像，确定所述摄像机的光轴和垂直于所述投射平面方向的第二夹角以及所述特定参考点到所述摄像机的入射角；其中，所述第二成像图像为所述摄像机拍摄所述投射平面上多个所述参考点获得的图像；
根据所述参考间距、所述第二夹角以及所述入射角，获得所述投影仪的发光轴和所述投射平面之间的第一夹角；
根据所述第一夹角和所述第二夹角，调节所述投影仪和所述摄像机平行。
其中，所述根据第一成像图像，获得所述投射平面上0级点和特
定参考点之间的参考间距包括：
根据所述第一成像图像，确定所述0级点和所述特定参考点在所述CCD感光面上的成像像素点之间的间距d1；
根据相似三角形比例公式：获得参考间距d2；其中f1为CCD相机的焦距，h1为所述CCD相机的镜头和所述投射平面之间的距离，p1为所述CCD相机的像素。
其中，所述根据第二成像图像，确定所述摄像机的光轴和垂直于所述投射平面方向的第二夹角以及所述特定参考点到所述摄像机的入射角包括：
以所述摄像机的感光面中心点为原点，在所述摄像机的感光面上建立三维直角坐标系；
获得所述第二成像图像中，各个所述参考点在所述摄像机的感光面对应的投影像素点在三维直角坐标系中的第一坐标值；
根据所述第一坐标值，获得所述投射平面上的各个所述参考点在三维直角坐标系中的第二坐标值；
根据所述第二坐标值获得所述摄像机的光轴和垂直于所述投射平面方向的所述第二夹角。
其中，所述根据第二成像图像，确定所述摄像机的光轴和垂直于所述投射平面方向的第二夹角以及所述特定参考点到所述摄像机的入射角包括：
根据所述特定参考点在所述摄像机的感光面的投影像素点在三维直角坐标系中的坐标值，确定所述特定参考点到所述摄像机的入射角。
其中，根据所述参考间距、所述第二夹角以及所述入射角，获得所述投影仪和所述投射平面之间的第一夹角包括：
根据α＝β+γ，获得所述投射平面上的相对零点和所述特定参考点之间的相对间距d3；其中，所述相对零点为所述投射平面上距离所述投影仪最近的位置点，d为所述投影仪和所述摄像机之间的间距，h2为所述摄像机到所述投射平面的距离，l1为所述特定参考点在所述摄像机的感光面上和三维直角坐标系的原点的距离，f2为所述摄像机的焦距，p2为所述摄像机的像素，α为所述特定参考点到所述摄像机的入射光线和所述投射平面之间夹角的余角，β为所述入射角，γ为所述第二夹角；
根据获得所述第一夹角δ。
其中，在根据所述第一夹角和所述第二夹角，调节所述投影仪和所述摄像机平行之后，还包括：
根据第三成像图像，判断所述投影仪在光轴方向是否存在旋转角，如果是，则根据所述旋转角绕所述投影仪0级光线旋转所述投影仪，使得所述投影仪的的旋转角度为0；
其中，所述第三成像图像为所述投射平面上的结构光投影以及参考线段在所述CCD相机的感光面上形成的图像；且所述投射平面上的结构光投影为调整后的所述投影仪投射的结构光的投影，所述参考线段和所述投射平面边缘线平行。
其中，所述根据所述第三成像图像，判断所述投影仪在光轴方向是否存在旋转角包括：
根据所述第三成像图像，获得所述CCD相机的感光面上的结构光图像和所述参考线段的投影像素线段；
判断所述结构光图像的边缘线和所述参考线段是否平行，如果否，则所述投影仪在光轴方向存在旋转角。
本发明还提供了一种结构光模组的平行AA装置，所述结构光模组包括投影仪、摄像机以及投射平面，所述投影仪和摄像机设置于所述投射平面的同一侧，所述投射平面的背离所述投影仪的一侧设置有CCD相机，且所述CCD相机的感光面和所述投射平面平行；
所述装置包括：
第一运算模块，用于根据第一成像图像，获得所述投射平面上0级点和特定参考点之间的参考间距；其中，所述第一成像图像为所述CCD相机拍摄所述投射平面上的结构光图像以及多个参考点获得的图像；所述结构光图像为所述投影仪向所述投射平面投射结构光形成的图像；所述特定参考点为所述投射平面上多个参考点中的一个；所述0级点为所述投影仪的0级光线在所述投射平面的投影点；
第二运算模块，用于根据第二成像图像，确定所述摄像机的光轴和垂直于所述投射平面方向的第二夹角以及所述特定参考点到所述摄像机的入射角；其中，所述第二成像图像为所述投射平面上多个所述参考点在所述摄像机的感光面上形成的图像；
第三运算模块，用于根据所述参考间距、所述第二夹角以及所述入射角，获得所述投影仪和所述投射平面之间的第一夹角；
调整模块，用于根据所述第一夹角和所述第二夹角，调节所述投影仪和所述摄像机平行。
本发明还提供了一种结构光模组的平行AA的设备，包括CCD相机和处理器；
所述CCD相机用于设置在结构光模组中的投射平面背离投影仪的一侧，并拍摄所述投射平面上的投影图像，在所述CCD相机的感光面上形成的成像图像；
所述处理器和所述CCD相机相连接，用于根据所述成像图像执行如上任一项所述的结构光模组的平行AA的方法的操作。
本发明还提供了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结构光模组的平行AA的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述结构光模组的平行AA方法的步骤。
本发明所提供的结构光模组的平行AA的方法，借助于感光面和投射平面相互平行的CCD相机，并在投射结构光的投射平面上设置参考点，并分别CCD相机拍摄投射平面上的图像生成的第一成像图像和摄像机拍摄投射平面上的图像生成的第二成像图像，获得投影仪的发光轴和投射平面之间的第一夹角，以及摄像机的光轴和投射平面之间的第二夹角，那么当第一夹角和第二夹角如果相等，那么也就说明投影仪的发光轴和摄像机的光轴平行，反之，两者则不平行，则只需要根据第一夹角和第二夹角的差值将投影仪调整对应的角度，即可保证投影仪的发光轴和摄像机的光轴平行。
本发明中提供的结构光模组的平行AA的方法，能够准确快速的判断并调整投影仪的发光轴和摄像机的光轴的不平行性，避免了由于结构光模组的倾斜影响结构光模组的使用性能。
本发明中还提供了一种结构光模组的平行AA的装置、设备以及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，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获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的结构光模组的平行AA方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的结构光模组的平行AA的光路示意图；
图3为本发明实施例提供的获得第二夹角的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的获得第二夹角的光路示意图；
图5为本发明实施例提供的投影平面的示意图；
图6为本发明实施例提供的结构光模组的平行AA装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做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。
如图1和图2所示，图1为本发明实施例提供的结构光模组的平行AA方法的流程示意图，图2为本发明实施例提供的结构光模组的平行AA的光路示意图。该平行AA的方法可以包括：
步骤S11：根据第一成像图像，获得投射平面上0级点和特定参考点之间的参考间距。
具体地，如图2所示，投影仪向投射平面投射结构光，在投射平面形成结构光图像。
另外，投射平面上还设置有多个参考点，且投射平面可以是但不限于是可透光的幕布，参考点可以是但不限于采用带有位置固定的黑点图案的菲林图。
CCD相机拍摄投射平面上的结构光和多个参考点，并在CCD相机的感光面上生成第一成像图像。
步骤S12：根据第二成像图像，确定摄像机的光轴和垂直于投射平面方向的第二夹角以及特定参考点到摄像机的入射角。
具体地，投影仪向投射平面投射结构光后，摄像机拍摄投射平面，在摄像机的透射平面生成第二成像图像。
步骤S13：根据参考间距、第二夹角以及入射角，获得投影仪的发光轴和投射平面之间的第一夹角。
步骤S14：根据第一夹角和第二夹角，调节投影仪和摄像机平行。
结构光AA(active alignment)是指将结构光模组中的投影仪的0级光线和摄像机的光轴平行。
如图2所示，本发明中借助于CCD相机对投影仪和摄像机进行结构光AA的调节。
在实际操作过程中，投影仪和摄像机位于投射平面的同一侧，且投影仪的投射中心和摄像机的镜头光心之间的连线和投射平面平行。
CCD相机设置在投射平面的另一侧，并且CCD相机的光轴垂直于投射平面；为了能够确保CCD相机能够拍摄到投射平面上完整的结构光图像，CCD相机的镜头和投射平面之间的距离大于投影仪和投射平面之间的距离。
本发明中通过借助CCD相机拍摄投射平面上的结构光图像和参考点图案，精确的确定出投射平面上特定参考点和投影仪0级光线的成像点之间的间距，并在此基础上分别获得投影仪的0级光线和投射平面之间的第一夹角以及摄像机的光轴和投射平面之间的第二夹角。当投影仪的0级光线和摄像机的光轴平行时，第一夹角和第二夹角也就相等，反之，两者也就存在差值，那么按照第一夹角和第二夹角之间的差值调节投影仪投射结构光的方向，即可使得投影仪的0级光线和摄像机的光轴平行。本发明中提供的结构光模组的平行AA的方法，能够准确快速的判断并调整投影仪的发光轴和摄像机的光轴的不平行性，避免了由于结构光模组的倾斜影响结构光模组的使用性能。
基于上述实施例，在本发明的另一具体实施例中，对于上述步骤11中根据第一成像图像，获得投射平面上0级点和特定参考点之间的参考间距，具体可以包括：
根据第一成像图像，确定0级点和特定参考点在CCD感光面上的成像像素点之间的间距d1；
根据相似三角形比例公式：获得参考间距d2；
其中f1为CCD相机的焦距，h1为CCD相机的镜头到投射平面之间的距离，p1为CCD相机的像素。
需要说明的是，因为当投影仪的0级光线垂直于投射平面时，结构光图像为矩形图像，投影仪的0级光线在投射平面成像的0级点为矩形中心点；当投影仪的0级光线不垂直于投射平面时，结构光图像为由矩形图像产生一定变形的四边形图像，0级点应位于四边形图像的中心点。
CCD相机的感光面上的第一成像图像中，包含有和投射平面的结构光图像相同的缩小图像，根据该图像，即可找到CCD相机的感光面上0级点；进而确定出在CCD相机的感光面上，特定参考点和0级点的像素距离。
如图2所示，设定投射平面上的特定参考点为G点，投影仪在投射平面的0级点为Q点，CCD相机的光心为O点。
对应的，G点在CCD相机的感光面上的像素点为G1点，Q点在CCD相机的感光面上的像素点为Q1点。因为CCD相机的感光面和投射平面平行，因此，三角形G1Q1O和三角形GQO相似。由此可得，
其中，d1为0级点Q和特定参考点G在CCD感光面上的成像像素点Q1和G1之间的间距；
d2为0级点Q和特定参考点G在投射平面的物理距离，也即是参考距离；
f1为CCD相机的焦距，p1为CCD相机的像素，均为为已知参数；
h1为CCD相机的镜头和投射平面之间的距离，可通过实际测量获得。
另外，之所以需要加入的比例系数，是因为投影平面上的参考间距为物理距离，而感光平面上的距离为像素距离，需要将两种不同距离的量纲统一。
基于上述任意实施例，在本发明的另一具体实施例中，上述步骤S12中，根据第二成像图像获得摄像机的感光面和投射平面之间的第二夹角，如图3所示，图3为本发明实施例提供的获得第二夹角的流程示意图，具体可以包括：
步骤S21：以摄像机的感光面中心为原点，在摄像机的感光面上建立三维直角坐标系。
步骤S22：获得第二成像图像中，各个参考点在摄像机的感光面对应的投影像素点在三维直角坐标系中的第一坐标值。
步骤S23：根据第一坐标值，获得投射平面上的各个参考点在三维直角坐标系中的第二坐标值。
步骤S24：根据第二坐标值获得投射平面和摄像机的感光面之间的第二夹角。
为了更详细的对本实施例中获得第二夹角的方式进行说明，下面以一种更具体地实施例进行说明。具体地，可参考图4，图4为本发明实施例提供的获得第二夹角的光路示意图。该实施例可以包括：
步骤31：在摄像机的感光面上，以感光面的中心点M为坐标原点建立坐标系M-xyz。
步骤32：获得A、B、C三个参考点分别在感光面上的投影位置点A’、B’、C’在M坐标系中的坐标值(x1,y1,0)、(x2,y2,0)、(x3,y3,0)。
需要说明的是，对于摄像机的感光面而言，其本身设置有平面直角坐标系N-xy，该平面坐标系的原点通常是位于感光面的左上角，因此感光平面上的A’、B’、C’是可以直接从该平面坐标系中读取的。
而坐标系M-xyz的x轴、y轴分别和感光平面内的坐标系N-xy的x轴、y轴平行，那根据感光面内M点相对于N点的偏移量即可获得A’、B’、C’在坐标系M-xyz中的坐标值。
另外，A、B、C三个参考点为设置在投影平面上的三个参考点，具体地，可以是通过粘贴在投影平面上的三个黑点，其中，A、B相连形成的线段AB垂直于B、C相连形成的线段BC。
步骤33：根据相似三角形原理的比例公式： 获得参考点B的坐标值(X2,Y2,Z2)。
如图4所示，M1点为投影平面和坐标系M-xyz的Z轴的交点，则M1点坐标值为(0,0,H+s)。
H为M1和摄像机光心的距离，可实际测量获得。
s为摄像机的镜头的光心到感光面的距离。
p2为摄像机的像素，且为已知量。
设定M1B平行于MB’，则三角形M1BO和三角形MB’O相似，如图4所示，也就存在M1B/MB’＝OM1/OM，由此可以推导出因为投影平面上各个点之间的间距为物理距离，而摄像机的感光面上各个点的距离为像素间距，为了便于运算，设定作为单位转换系数。
对于参数H，其精度要求不高，可以通过实际测量估计获得。
而根据透镜成像的光学高斯公式：可得其中f为摄像机的镜头的焦距，为已知参数。因此，根据光学高斯公式，可计算获得s。
步骤34：根据和参考点B的坐标值(X2,Y2,Z2)，获得参考点A和参考点C的z轴坐标值Z1和Z3，其中n为常数。
具体地，由可得：
设可得：其中Z10和Z30分别为Z1和Z3的初始值，可以设定一个Z10和Z30代入上述公式，一般可以设定Z10和Z30均等于H，再通过迭代10次逼近算法获得Z1和Z3。
步骤35：根据和 获得参考点A和参考点C的坐标值(X1,Y1,Z1)，(X3,Y3,Z3)。
因为Z1和Z3已计算获得，那么和步骤S33相同的原理，基于三角形M1AO和三角形MA’O相似，以及三角形M1CO和三角形MC’O相似，即可获得参考点A和C的坐标值。
步骤36：根据且m≠n，以及参考点A、B、C的坐标值，获得摄像机的感光面和投影平面分别在X轴方向的相对夹角θx和Y轴方向的相对夹角θy。
具体地，通过分别计算线段AB、线段BC以及线段AC分别在X轴方向相对于感光平面的夹角，再计算三组夹角的平均值即为X轴方向的相对夹角θx，同理按照相同的方式可获得Y轴方向的相对夹角θy。
需要说明的是，本实施例中仅仅以三个参考点为例对计算CCD相机的感光面和投影平面之间夹角的计算方式进行具体说明。在实际应用中，可以采用更多个参考点进行运算，即可获得更多组线段相对分别在X轴和Y轴方向相对于感光平面的夹角，最终通过多组夹角所计算的平均值作为X轴方向的相对夹角θx，以及Y轴方向的相对夹角θy也就更为准确。
另外，本实施例中是将第二夹角通过两个不同的分量进行表征，而相对夹角θx和相对夹角θy即为第二夹角的两个分量。
可选的，在本发明的另一具体实施例中，上述步骤S12中，根据所述第二成像图像，确定特定参考点到所述摄像机的入射角，具体可以包括：
根据特定参考点在摄像机的感光面的投影像素点在三维直角坐标系中的坐标值，确定特定参考点到摄像机的入射角。
具体地，如图2所示，因为特定参考点在摄像机的感光面的投影像素点G2和感光面中心点M的距离是可以直接在坐标系中读取的，而摄像机的镜头到感光面之间的间距可以近似的认为和摄像机的焦距相等，由此可获得特定参考点到摄像机的入射角的正切值，进而获得入射角。
可选地，在本发明的另一具体实施例中，上述步骤S13中，获得第一夹角的具体方式，参考图2，可以包括：
步骤S41：根据α＝β+γ，获得投射平面上的相对零点和特定参考点之间的相对间距d3。
如图2所示，相对零点W为投射平面上距离投影仪最近的位置点；
d为投影仪和摄像机之间的间距；
h2为摄像机到投射平面的距离；
l为特定参考点在摄像机的感光面上M点的距离；
f2为摄像机的焦距，p2为摄像机的像素，均为已知参数；
α为特定参考点到摄像机的入射光线和投射平面之间夹角的余角，β为特定参考点到摄像机的入射角，γ为第二夹角，也即是摄像机的光轴和垂直于投射平面方向的夹角。
由图2即可获得α＝β+γ，的关系，因为
步骤S42：根据获得第一夹角δ。
基于上述任意实施例，在本发明的另一具体实施例中，在上述步骤S14之后，还可以进一步地包括：
根据第三成像图像，判断投影仪在光轴方向是否存在旋转角，如果是，则根据旋转角绕投影仪0级光线旋转投影仪，使得投影仪的的旋转角度为0。
如前所述，在调整投影仪的0级光线和摄像机的光轴平行后，还可能存在投影仪以0级光线为中心，存在一定的旋转角，使的投影仪投射在投射平面上的结构光图像发生旋转，影响结构光模组的正常工作。
本实施例中在确保投影仪的0级光线和摄像机的光轴平行的基础上，通过投影仪投射到投射平面的结构光图像，精确的判断出投影仪发射的光线是否存在旋转角，并对此进行调整，保证了投影仪发射的结构光能够达到正常工作需求。
可选地，对于判断投影仪在光轴方向是否存在旋转角的具体实施方式，可参考图5，图5为本发明实施例提供的投影平面的示意图，如图5所示，可以包括：
步骤S51：根据第三成像图像，获得CCD相机的感光面上的结构光图像和所述参考线段的投影像素线段。
具体地，调整投影仪的0级光线和摄像机的光轴平行后，投影仪向投射平面投射结构光图像；CCD相机拍摄投射平面的图像，在CCD相机的感光面形成第三成像图像。
步骤S52：判断结构光图像的边缘线和所述参考线段是否平行，如果否，则所述投影仪在光轴方向存在旋转角。
具体地，如图5所示，结构光图像的边缘和投射平面的边缘存在一定的夹角。
为了精确测量结构光图像边缘和投射平面边缘的夹角，本实施例中在投射平面设置参考线段，该参考线段和投射平面的边缘平行；载通过CCD相机拍摄投射平面，获得在CCD相机的感光面形成的第三成像图像；那么该第三成像图像中既包括结构光图像又包括参考线段，结构光图像边缘和参考线段之间的夹角即为结构光图像的边缘和投射平面的边缘之间的夹角。
下面对本发明实施例提供的结构光模组的平行AA装置进行介绍，下文描述的结构光模组的平行AA装置与上文描述的结构光模组的平行AA方法可相互对应参照。
图6为本发明实施例提供的结构光模组的平行AA装置的结构框图，参照图6结构光模组的平行AA装置可以包括：
第一运算模块100，用于根据第一成像图像，获得投射平面上0级点和特定参考点之间的参考间距；
其中，第一成像图像为所述投射平面上的结构光图像以及多个参考点在所述CCD相机的感光面上形成的图像；结构光图像为投影仪向投射平面投射结构光形成的图像；特定参考点为投射平面上多个参考点中的一个；CCD相机的感光面和投射平面平行；
第二运算模块200，用于根据第二成像图像，确定摄像机的光轴和垂直于投射平面方向的第二夹角以及特定参考点到摄像机的入射角；其中，第二成像图像为投射平面上多个参考点在摄像机的感光面上形成的图像；
第三运算模块300，用于根据参考间距、第二夹角以及入射角，获得投影仪和投射平面之间的第一夹角；
调整模块400，用于根据第一夹角和第二夹角，调节投影仪和摄像机平行。
需要说明的是，结构光模组包括投影仪、摄像机以及投射平面，投影仪和摄像机设置于投射平面的同一侧，投射平面的背离投影仪的一侧设置有CCD相机。
本发明中还提供了一种结构光模组的平行AA的设备，包括CCD相机和处理器；
CCD相机用于设置在结构光模组中的投射平面背离投影仪的一侧，并拍摄投射平面上的结构光图像，在所述CCD相机的感光面上形成的成像图像；
所述处理器和所述CCD相机相连接，用于根据所述成像图像执行如上任一项实施例所述的结构光模组的平行AA的方法的操作。
本发明中还提供了一种计算机可读存储介质的实施例，所述计算机可读存储介质上存储有结构光模组的平行AA的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意实施例所述结构光模组的平行AA方法的步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备以及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

Claims (10)

1.一种结构光模组的平行AA方法，其特征在于，所述结构光模组包括投影仪、摄像机以及投射平面，所述投影仪和摄像机设置于所述投射平面的同一侧，所述投射平面的背离所述投影仪的一侧设置有CCD相机，且所述CCD相机的感光面和所述投射平面平行；
所述平行AA方法包括：
根据第一成像图像，获得所述投射平面上0级点和特定参考点之间的参考间距；其中，所述第一成像图像为所述CCD相机拍摄所述投射平面上的结构光图像以及多个参考点获得的图像；所述结构光图像为所述投影仪向所述投射平面投射结构光形成的图像；所述特定参考点为所述投射平面上多个参考点中的一个；所述0级点为所述投影仪的0级光线在所述投射平面的投影点；
根据第二成像图像，确定所述摄像机的光轴和垂直于所述投射平面方向的第二夹角以及所述特定参考点到所述摄像机的入射角；其中，所述第二成像图像为所述摄像机拍摄所述投射平面上多个所述参考点获得的图像；
根据所述参考间距、所述第二夹角以及所述入射角，获得所述投影仪的发光轴和所述投射平面之间的第一夹角；
根据所述第一夹角和所述第二夹角，调节所述投影仪和所述摄像机平行。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一成像图像，获得所述投射平面上0级点和特定参考点之间的参考间距包括：
根据所述第一成像图像，确定所述0级点和所述特定参考点在所述CCD感光面上的成像像素点之间的间距d1；
根据相似三角形比例公式：获得参考间距d2；其中f1为所述CCD相机的焦距，h1为所述CCD相机的镜头和所述投射平面之间的距离，p1为所述CCD相机的像素。
3.如权利权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第二成像图像，确定所述摄像机的光轴和垂直于所述投射平面方向的第二夹角以及所述特定参考点到所述摄像机的入射角包括：
以所述摄像机的感光面中心点为原点，在所述摄像机的感光面上建立三维直角坐标系；
获得所述第二成像图像中，各个所述参考点在所述摄像机的感光面对应的投影像素点在三维直角坐标系中的第一坐标值；
根据所述第一坐标值，获得所述投射平面上的各个所述参考点在三维直角坐标系中的第二坐标值；
根据所述第二坐标值获得所述摄像机的光轴和垂直于所述投射平面方向的所述第二夹角。
4.如权利权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据第二成像图像，确定所述摄像机的光轴和垂直于所述投射平面方向的第二夹角以及所述特定参考点到所述摄像机的入射角包括：
根据所述特定参考点在所述摄像机的感光面的投影像素点在三维直角坐标系中的坐标值，确定所述特定参考点到所述摄像机的入射角。
5.如权利权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述参考间距、所述第二夹角以及所述入射角，获得所述投影仪和所述投射平面之间的第一夹角包括：
根据α＝β+γ，获得所述投射平面上的相对零点和所述特定参考点之间的相对间距d3；其中，所述相对零点为所述投射平面上距离所述投影仪最近的位置点，d为所述投影仪和所述摄像机之间的间距，h2为所述摄像机到所述投射平面的距离，l1为所述特定参考点在所述摄像机的感光面上和三维直角坐标系的原点的距离，f2为所述摄像机的焦距，p2为所述摄像机的像素，α为所述特定参考点到所述摄像机的入射光线和所述投射平面之间夹角的余角，β为所述入射角，γ为所述第二夹角；
根据获得所述第一夹角δ。
6.如权利权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述第一夹角和所述第二夹角，调节所述投影仪和所述摄像机平行之后，还包括：
根据第三成像图像，判断所述投影仪在光轴方向是否存在旋转角，如果是，则根据所述旋转角绕所述投影仪的0级光线旋转所述投影仪，使得所述投影仪的的旋转角度为0；
其中，所述第三成像图像为所述投射平面上的结构光投影以及参考线段在所述CCD相机的感光面上形成的图像；且所述投射平面上的结构光投影为调整后的所述投影仪投射的结构光的投影，所述参考线段和所述投射平面边缘线平行。
7.如权利权利要求6项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三成像图像，判断所述投影仪在光轴方向是否存在旋转角包括：
根据所述第三成像图像，获得所述CCD相机的感光面上的结构光图像和所述参考线段的投影像素线段；
判断所述结构光图像的边缘线和所述参考线段是否平行，如果否，则所述投影仪在光轴方向存在旋转角。
8.一种结构光模组的平行AA装置，其特征在于，所述结构光模组包括投影仪、摄像机以及投射平面，所述投影仪和摄像机设置于所述投射平面的同一侧，所述投射平面的背离所述投影仪的一侧设置有CCD相机，且所述CCD相机的感光面和所述投射平面平行；
所述装置包括：
第一运算模块，用于根据第一成像图像，获得所述投射平面上0级点和特定参考点之间的参考间距；其中，所述第一成像图像为所述CCD相机拍摄所述投射平面上的结构光图像以及多个参考点获得的图像；所述结构光图像为所述投影仪向所述投射平面投射结构光形成的图像；所述特定参考点为所述投射平面上多个参考点中的一个；所述0级点为所述投影仪的0级光线在所述投射平面的投影点；
第二运算模块，用于根据第二成像图像，确定所述摄像机的光轴和垂直于所述投射平面方向的第二夹角以及所述特定参考点到所述摄像机的入射角；其中，所述第二成像图像为所述投射平面上多个所述参考点在所述摄像机的感光面上形成的图像；
第三运算模块，用于根据所述参考间距、所述第二夹角以及所述入射角，获得所述投影仪和所述投射平面之间的第一夹角；
调整模块，用于根据所述第一夹角和所述第二夹角，调节所述投影仪和所述摄像机平行。
9.一种结构光模组的平行AA的设备，其特征在于，包括CCD相机和处理器；
所述CCD相机用于设置在结构光模组中的投射平面背离投影仪的一侧，并拍摄所述投射平面上的投影图像，在所述CCD相机的感光面上形成的成像图像；
所述处理器和所述CCD相机相连接，用于根据所述成像图像执行如权利要求1至7任一项所述的结构光模组的平行AA的方法的操作。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有结构光模组的平行AA的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述结构光模组的平行AA方法的步骤。
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