CN111308484B - 深度模组测距方法、装置、深度相机及移动终端 - Google Patents
深度模组测距方法、装置、深度相机及移动终端 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种深度模组测距方法、装置、深度相机及移动终端,所述深度模组用于测量与方形物体的距离,所述方法包括:控制所述深度模组对所述方形物体进行拍摄,获得深度图像和灰阶图像,所述深度图像和所述灰阶图像的像素点位置一一对应;依据所述深度图像,获得所述方形物体上表面的三维信息;依据所述灰阶图像,获得所述方形物体的外角点位置对应的外角点三维坐标;依据所述外角点三维坐标,获得所述方形物体的竖直边有效长度;通过所述三维信息和所述竖直边有效长度,测量得出所述方形物体的体积。本发明能够有效测量得出方形物体的体积,保证方形物体和地面的接触位置测量准确。
Description
技术领域
本发明涉及深度测距技术领域,尤其涉及深度模组测距方法、装置、深度相机及移动终端。
背景技术
深度模组也称TOF(Time of flight,飞行时间测距)模组,深度模组是一种发射光信号,并接收反射的光信号,通过计算时间差计算和物体距离的测量元器件。
深度模组在测量功能上对人们的日常生活提供了诸多便利,其中深度模组在三维建模方面有着独特的优势,通过对方形物体进行拍摄测量,能够快速计算出方形物体的体积,但是深度模组是利用接收光线反射计算与物体的距离,在方形物体和地面的接触位置,入射光线在接近接触位置便发生反射现象,反射光线射向地面,再经过地面的漫反射后射向深度模组,由此可知在入射光线还未照射到方形物体和地面接触的菱角位置,便发生了反射,造成深度模组在进行测量时,方形物体和地面的接触位置测量不准确。
上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
基于此,针对目前深度模组在进行测量时,在方形物体和地面的接触位置测量不准确的问题,有必要提供一种深度模组测距方法、装置、深度相机及移动终端,能够有效测量得出方形物体的体积,保证方形物体和地面的接触位置测量准确。
为实现上述目的,本发明提供一种深度模组测量方法,所述深度模组用于测量与方形物体的距离,所述方法包括:
控制所述深度模组对所述方形物体进行拍摄,获得深度图像和灰阶图像,所述深度图像和所述灰阶图像的像素点位置一一对应;
依据所述深度图像,获得所述方形物体上表面的三维信息;
依据所述灰阶图像,获得所述方形物体的外角点位置对应的外角点三维坐标;
依据所述外角点三维坐标,获得所述方形物体的竖直边有效长度;
通过所述三维信息和所述竖直边有效长度,测量得出所述方形物体的体积。
可选地,所述依据所述深度图像,获得所述方形物体上表面的三维信息的步骤包括:
将所述深度图像转换为深度点云图,获得所述方形物体上表面的角点的三维坐标。
可选地,所述依据所述灰阶图像,获得所述方形物体的外角点位置对应的外角点三维坐标的步骤包括:
依据所述灰阶图像,获得所述方形物体的外角点位置;
依据所述外角点位置,确定所述外角点在所述深度点云图中的外角点三维坐标。
可选地,所述依据所述外角点三维坐标,获得所述方形物体的竖直边有效长度的步骤包括:
对比所述外角点三维坐标,确定所述方形物体竖直方向上的两外角点,所述方形物体上表面外角点为第一角点,处于所述方形物体上表面竖直下方外角点为第二角点;
设定由所述第二角点向所述第一角点移动的点为第一移动点;
获取所述第一移动点至所述第一角点之间的三维坐标点集,依据所述三维坐标点集计算得出第一线性相关系数;
依据所述第一线性相关系数,获得所述方形物体的竖直边有效长度。
可选地,所述依据所述第一线性相关系数,获得所述方形物体的竖直边有效长度的步骤包括:
判断所述第一线性相关系数和预设阈值的关系;
若所述第一线性相关系数小于预设阈值,则推动所述第一移动点向所述第一角点移动,且重新计算第一线性相关系数,并对比重新计算第一线性相关系数和预设阈值的关系;
若所述第一线性相关系数大于等于预设阈值,则计算得出第一角点和所述第一移动点的空间距离为所述方形物体对应竖直边的有效长度。
可选地,所述方形物体为四方形物体,所述通过所述三维信息和所述竖直边有效长度,测量得出所述方形物体的体积的步骤包括:
获取所述方形物体上表面的四个角点的三维坐标;
依据所述四个角点的三维坐标,获得所述方形物体长度和宽度;
依据所述方形物体的竖直边的像素距离和所述竖直边有效长度,计算得出所述方形物体的高度;
依据所述方形物体的长度、宽度和高度计算得出方形物体的体积。
可选地,所述依据所述方形物体的竖直边的像素距离和所述竖直边有效长度,计算得出所述方形物体的高度的步骤包括:
依据所述方形物体的竖直边的像素距离和所述竖直边有效长度,计算得出所述方形物体的高度的平均值。
此外,为了实现上述目的,本发明还提供一种深度模组测量装置,所述深度模组用于测量与方形物体的距离,所述测量装置包括:
控制模块,用于控制所述深度模组对所述方形物体进行拍摄,获得的深度图像和灰阶图像,所述深度图像和所述灰阶图像的像素点位置一一对应;
获取模块,用于依据所述深度图像,获得所述方形物体的上表面的三维信息;以及,用于依据所述灰阶图像,获得所述方形物体的外角点位置对应的外角点三维坐标;
计算模块,用于依据所述外角点三维坐标,获得所述方形物体的竖直边有效长度;
测量模块,用于通过所述三维信息和所述竖直边有效长度,测量得出所述方形物体的体积。
此外,为了实现上述目的,本发明还提供一种深度相机,所述深度相机包括深度模组和外壳,所述深度模组设置于所述外壳内,所述深度模组通过如上文所述深度模组测距方法进行测量。
此外,为了实现上述目的,本发明还提供一种移动终端,所述移动终端包括深度模组和外壳,所述深度模组设置于所述外壳内,所述深度模组通过如上文所述深度模组测距方法进行测量。
本发明提出的技术方案中,控制深度模组发射入射光线经过所述方形物体的反射后,深度模组接收反射的光线,依据入射光线和反射光线的时间差,计算得出深度模组和所述方形物体的距离,由此形成一幅包括有深度距离的深度图像,同时,深度模组还能够形成一幅灰阶图像,深度图像和灰阶图像反应的都是同样的方形物体画面,也即是深度图像和灰阶图像的像素点位置一一对应,方形物体的上表面没有抵接其他物体,也没有遮挡,因此上表面测量获得的深度距离是准确的,由此获得方形物体上表面准确的三维信息,由此获得方形物体的长度和宽度,在灰阶图像中,方形物体占据的区域,在边缘位置具有角点,所述边缘位置的角点为外角点,获得外角点对应的三维坐标,并依据外角点三维坐标获得方形物体的竖直边有效长度,并依据有效长度,按照比例关系计算得出竖直边的真实距离,即方形物体的高度,在方形物体长度、宽度和高度已知的情况下,依据公式长度、宽度和高度三者相乘计算得出方形物体的体积。
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为本发明深度模组测距方法第一实施例的流程示意图;
图2为本发明深度模组测距方法第二实施例的流程示意图;
图3为本发明深度模组测距方法第三实施例的流程示意图;
图4为本发明深度模组测距方法第四实施例的流程示意图;
图5为本发明深度模组测距方法第五实施例的流程示意图;
图6为本发明深度模组测距方法第六实施例的流程示意图;
图7为本发明深度模组测距方法第七实施例的流程示意图;
图8为本发明深度模组测距装置的结构示意图;
图9为本发明拍摄获得灰阶图像的示意图;
图10为本发明相关技术中深度模组测量方形物体不准确的原理示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
100 | 方形物体 | 400 | 控制模块 |
200 | 深度相机 | 500 | 获取模块 |
210 | 入射光线 | 600 | 计算模块 |
220 | 反射光线 | 700 | 测量模块 |
300 | 地面 |
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。
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。
在相关技术中,参阅图10所示,深度相机200发射入射光线210,照射到方形物体100侧面,反射后射向地面300,在地面300表面发生漫反射,反射光线220射向深度相机200,由此可知,在方形物体100和地面300的接触面上测量不准确,产生多径现象,即深度相机200测量的方形物体100高度存在多个值,测量不准确。
参阅图1所示,本发明提出的第一实施例,本发明提供一种深度模组测量方法,所述深度模组用于测量与方形物体的距离,所述方法包括:
步骤S10,控制深度模组对方形物体进行拍摄,获得深度图像和灰阶图像,深度图像和灰阶图像的像素点位置一一对应;
具体地,所述方形物体为长方形物体,也可为正方形物体,控制深度模组开启,深度模组发射入射光线,接收反射光线,其中入射光线为脉冲红外激光,通过红外传感器接收反射光线,依据接收反射光线的时间,计算出深度模组距离方形物体的距离,由此获得一幅包括所述方形物体的深度信息的深度图像,深度模组还获得灰阶图像,由于深度图像和灰阶图像是对同一个方形物体拍摄,因此深度图像和灰阶图像对应的像素点位置是一一对应的,其中所述灰阶图像的灰阶值在0~255之间,0代表黑色,255代表白色。
步骤S20,依据深度图像,获得方形物体上表面的三维信息;
其中,方形物体的上表面没有抵接其他物体,也没有遮挡,因此方形物体的上表面的深度距离测量是准确的,通过计算方形物体的上表面的角点的三维信息,三维信息包括三维坐标,如此能够确定方形物体的长度和宽度。
步骤S30,依据灰阶图像,获得方形物体的外角点位置对应的外角点三维坐标;
举例说明,参阅图9所示,深度模组拍摄的视角为主视图视角,所述方形物体为四方形物体,拍摄获得的灰阶图像中,共计获得6个外角点,分别为A1、A2、A3、A4、A5和A6,依据深度图像建立深度点云图,灰阶图像和深度图像的像素点位置一一对应,同样灰阶图像中和深度点云图中的位置一一对应,由此可得出A1、A2、A3、A4、A5和A6外角点对应的外角点三维坐标。
步骤S40,依据外角点三维坐标,获得方形物体的竖直边有效长度;
例如,竖直边为A1A4和A3A6,其中A4点和A6点和地面接触,测量精确度较低,通过排除A1A4和A3A6之前测量不准确的距离,获得竖直边的有效长度。
步骤S50,通过三维信息和竖直边有效长度,测量得出方形物体的体积。
三维信息包括三维坐标,通过三维坐标计算得出方形物体的长度和宽度,再依据竖直边的有效长度和对应的像素距离,等比例的测量得出方形物体的高度,通过体积公式,计算得出方形物体的体积。
本实施技术方案中,控制深度模组发射入射光线经过所述方形物体的反射后,深度模组接收反射的光线,依据入射光线和反射光线的时间差,计算得出深度模组和所述方形物体的距离,由此形成一幅包括有深度距离的深度图像,同时,深度模组还能够形成一幅灰阶图像,深度图像和灰阶图像反应的都是同样的方形物体画面,也即是深度图像和灰阶图像的像素点位置一一对应,方形物体的上表面没有抵接其他物体,也没有遮挡,因此上表面测量获得的深度距离是准确的,由此获得方形物体上表面准确的三维信息,由此获得方形物体的长度和宽度,在灰阶图像中,方形物体占据的区域,在边缘位置具有角点,所述边缘位置的角点为外角点,获得外角点对应的三维坐标,并依据外角点三维坐标获得方形物体的竖直边有效长度,并依据有效长度,按照比例关系计算得出竖直边的真实距离,即方形物体的高度,在方形物体长度、宽度和高度已知的情况下,依据公式长度、宽度和高度三者相乘计算得出方形物体的体积。
参阅图2所示,本发明提出的第一实施例的基础上,提出本发明的第二实施例,依据深度图像,获得方形物体上表面的三维信息的步骤S20包括:
步骤S21,将深度图像转换为深度点云图,获得方形物体上表面的角点的三维坐标。
深度点云图是建立在三维坐标下,通过确定灰阶图像中方形物体上表面的角点位置,同样确定得出上表面在对应深度点云图中的位置,由此获得上表面的角点对应的三维坐标。
参阅图3所示,本发明提出的第二实施例的基础上,提出本发明的第三实施例,依据灰阶图像,获得方形物体的外角点位置对应的外角点三维坐标的步骤S30包括:
步骤S31,依据灰阶图像,获得方形物体的外角点位置;
灰阶图像是深度模组接收光线生成的黑白图像,例如接收红外光线,通过灰阶转化生成的灰阶图像,在灰阶图像中,例如通过对比分析灰阶值大小确定得出方形物体的外角点,所述外角点是指方形物体形成的图像的外侧边缘区域中的角点位置。
步骤S32,依据外角点位置,确定外角点在深度点云图中的外角点三维坐标。
同样地,深度点云图是建立在三维坐标上的,在灰阶图像中确定得出的外角点位置,可对应得出深度点云图中位置,由此获得外角点三维坐标,并依据外角点三维坐标计算得出相应的竖直边的高度距离,便于确定计算方形物体的真实高度。
参阅图4所示,本发明提出的第三实施例的基础上,提出本发明的第四实施例,依据外角点三维坐标,获得方形物体的竖直边有效长度的步骤S40包括:
步骤S41,对比外角点三维坐标,确定方形物体竖直方向上的两外角点,方形物体上表面外角点为第一角点,处于方形物体上表面竖直下方外角点为第二角点;
第一角点和第二角点在竖直的同一条直线上,距离是最接近的。举例说明,在深度点云图中三维坐标为(x,y,z),其中竖直方向为z轴方向,z轴垂直于x和y构成的平面,所述确定方向物体竖直方向接近的两外角点包括两外角点的x坐标和y坐标相同,而z坐标不同的两外角点,可知第一角点为A1,第二角点为A4。
除此之外,外角点还包括方形物体上表面的第三角点A3,处于方形物体上表面竖直下方外角点为第四角点A6。
步骤S42,设定由第二角点向第一角点移动的点为第一移动点;
具体地,设定第一移动点为A0,A0点的起始位置为第二角点A4,一般A4位置测量不准确,通过控制A0点向A1点移动排除测量不准确的位置,并记录下第一角点A1和第一移动点A0的坐标。
除此之前,在第三角点A3和第四角点A6的竖直边设定第二移动点A`点,同样A`点自第四角点A6向第三角点A3移动,排除测量不准确的位置,并记录下第三角点A3和第二移动点A`点的坐标。
步骤S43,获取第一移动点至第一角点之间的三维坐标点集,依据三维坐标点集计算得出第一线性相关系数;
步骤S44,依据第一线性相关系数,获得方形物体的竖直边有效长度。
其中,三维坐标点集中包括第二角点A4时,其计算得出的第一线性相关系数小于1,代表对应的竖直边的线性不佳,由此依据第一线性相关系数数值的大小,调整A0的移动位置,保证第一角点A1点至第一移动点A0点之间的三维坐标点集计算得出的第一线性相关系数符合标准要求,计算第一角点A1点至第一移动点A0点在深度点云图中的距离为方形物体的竖直边有效长度。由此,可知,通过步骤S41至步骤S44能够计算得出方形物体竖直边有效长度。
除此之外,方形物体再灰阶图像中还具有另一竖直边,第三角点A3至第四角点A6形成的竖直边,同样地,通过获取第二移动点A`至第三角点A3之间的三维坐标点集,依据该三维坐标点集计算得出第二线性相关系数依据第二线性相关系数的数值大小,调整A`的移动位置,保证第三角点A3点至第二移动点A`点之间的三维坐标点集计算得出的第二线性相关系数符合标准要求,计算第三角点A3点至第二移动点A`点在深度点云图中的距离为方形物体的竖直边有效长度。
参阅图5所示,本发明提出的第四实施例的基础上,提出本发明的第五实施例,依据第一线性相关系数,获得方形物体的竖直边有效长度的步骤S44包括:
步骤S440,判断第一线性相关系数和预设阈值的关系;
步骤S441,若第一线性相关系数小于预设阈值,则推动第一移动点向第一角点移动,且重新计算第一线性相关系数,并对比重新计算第一线性相关系数和预设阈值的关系;
例如,小于0.8,则控制第一移动点A0向第一角点A1移动,重新获取A1点至A0点之间的坐标点集,重新计算得出第一线性相关系数,并且再次对比第一线性相关系数和0.8的大小,如果第一线性相关系数依然小于0.8,则再次控制第一移动点A0向第一角点A1移动,直至第一线性相关系数大于等于预设阈值。
步骤S442,若第一线性相关系数大于等于预设阈值,则计算得出第一角点和第一移动点的空间距离为方形物体对应竖直边的有效长度。
除此之外,还可依据设定的预设阈值判断第二线性相关系数是否符合设定要求,具体地,对比第二线性相关系数和预设阈值的大小,其中预设阈值为0~1范围内的正数,例如设定预设阈值为0.8,对比计算得出的第二线性相关系数和预设阈值0.8的大小关系。若第二线性相关系数小于预设阈值,则推动第二移动点向第三角点移动,且重新计算第二线性相关系数,并对比重新计算第二线性相关系数和预设阈值的关系;例如,小于0.8,则控制第二移动点A`向第三角点A3移动,重新获取A3点至A`点之间的坐标点集,重新计算得出第二线性相关系数,并且再次对比第二线性相关系数和0.8的大小,如果第二线性相关系数依然小于0.8,则再次控制第二移动点A`向第三角点A3移动,直至第二线性相关系数大于等于预设阈值。若第二线性相关系数大于等于预设阈值,则计算得出第三角点和第二移动点的空间距离为方形物体对应竖直边的有效长度。例如,大于0.8,或者等于0.8,则第二线性相关系数符合设定要求,记录下此时第二移动点的位置,在对应的深度点云图中,计算得出第三角点和第二移动点的竖直距离,所述竖直距离为对应竖直边的有效长度。
参阅图6所示,本发明提出的第一实施例至第五实施例的任一实施例的基础上,提出本发明的第六实施例,方形物体为四方形物体,通过三维信息和竖直边有效长度,测量得出方形物体的体积的步骤S50包括:
步骤S51,获取方形物体上表面的四个角点的三维坐标;
依据灰阶图像确定方形物体上表面的四个角点位置,灰阶图像和深度图像中的像素点位置一一对应,同样,灰阶图像和深度图像转换的深度点云图的位置一一对应,由此确定得出四个角点在深度点云图中的位置,得出相应的三维坐标。
步骤S52,依据四个角点的三维坐标,获得方形物体长度和宽度;
具体地,通过四个角点的三维坐标之间差值计算,例如在x轴上两个角点的坐标做差值,y轴上两个角点的坐标做差值,由此计算得出方形物体长度和宽度,长度定位为a,宽度定义为b。
步骤S53,依据方形物体的竖直边的像素距离和竖直边有效长度,计算得出方形物体的高度;
例如,确定得出方形物体的竖直边的像素距离,其中像素距离包括第一角点A1至第二角点A4的像素距离L12,以及第一角点A1至第一移动点A0的像素距离L0,定义方形物体的高度为D12,竖直边的有效长度为D0,则
由此,计算得出方形物体的高度为D12的数值。
步骤S54,依据方形物体的长度、宽度和高度计算得出方形物体的体积。
举例说明,依据计算得出的方形物体100的长度a、宽度b和高度为D0,根据四方体计算体积的公式:
V=a×b×D0
其中,V代表四方体的体积,由此计算得出方形物体的体积。
参阅图7所示,本发明提出的第六实施例的基础上,提出本发明的第七实施例,依据方形物体的竖直边的像素距离和竖直边有效长度,计算得出方形物体的高度的步骤S53包括:
步骤S531,依据方形物体的竖直边的像素距离和竖直边有效长度,计算得出方形物体的高度的平均值。
为了保证测量的结果更加准确,计算得出方形物体另一竖直边的高度,即通过公式
其中,D36代表另一竖直边高度,L36代表另一竖直边第三角点A3至第四角点A6的像素距离,L`代表另一竖直边第二移动点A`至第三角点A3的像素距离,D`代表另一竖直边第二移动点A`至第三角点A3的有效距离,计算两个有效距离的平均值
由此计算得出的方形物体的高度D数值更加准确。
参阅图8所示,本发明还提供一种深度模组测量装置,所述深度模组用于测量与方形物体的距离,所述测量装置包括:控制模块400、获取模块500、计算模块600和测量模块700。
控制模块400,用于控制所述深度模组对所述方形物体进行拍摄,获得的深度图像和灰阶图像,所述深度图像和所述灰阶图像的像素点位置一一对应;具体地,所述方形物体为长方形物体,也可为正方形物体,控制深度模组开启,深度模组发射入射光线,接收反射光线,其中入射光线为脉冲红外激光,通过红外传感器接收反射光线,依据接收反射光线的时间,计算出深度模组距离方形物体的距离,由此获得一幅包括所述方形物体的深度信息的深度图像,深度模组还获得灰阶图像,由于深度图像和灰阶图像是对同一个方形物体拍摄,因此深度图像和灰阶图像对应的像素点位置是一一对应的,其中所述灰阶图像的灰阶值在0~255之间,0代表黑色,255代表白色。
获取模块500,用于依据所述深度图像,获得所述方形物体的上表面的三维信息;以及,用于依据所述灰阶图像,获得所述方形物体的外角点位置对应的外角点三维坐标;其中,方形物体的上表面没有抵接其他物体,也没有遮挡,因此方形物体的上表面的深度距离测量是准确的,通过计算方形物体的上表面的角点的三维信息,三维信息包括三维坐标,如此能够确定方形物体的长度和宽度。深度模组拍摄的视角为主视图视角,所述方形物体为四方形物体,拍摄获得的灰阶图像中,共计获得6个外角点,分别为A1、A2、A3、A4、A5和A6,依据深度图像建立深度点云图,灰阶图像和深度图像的像素点位置一一对应,同样灰阶图像中和深度点云图中的位置一一对应,由此可得出A1、A2、A3、A4、A5和A6外角点对应的外角点三维坐标。
计算模块600,用于依据所述外角点三维坐标,获得所述方形物体的竖直边有效长度;例如,竖直边为A1A4和A3A6,其中A4点和A6点和地面接触,测量精确度较低,通过排除A1A4和A3A6之前测量不准确的距离,获得竖直边的有效长度。
测量模块700,用于通过所述三维信息和所述竖直边有效长度,测量得出所述方形物体的体积。三维信息包括三维坐标,通过三维坐标计算得出方形物体的长度和宽度,再依据竖直边的有效长度和对应的像素距离,等比例的测量得出方形物体的高度,通过体积公式,计算得出方形物体的体积。
本实施技术方案中,控制深度模组发射入射光线经过所述方形物体的反射后,深度模组接收反射的光线,依据入射光线和反射光线的时间差,计算得出深度模组和所述方形物体的距离,由此形成一幅包括有深度距离的深度图像,同时,深度模组还能够形成一幅灰阶图像,深度图像和灰阶图像反应的都是同样的方形物体画面,也即是深度图像和灰阶图像的像素点位置一一对应,方形物体的上表面没有抵接其他物体,也没有遮挡,因此上表面测量获得的深度距离是准确的,由此获得方形物体上表面准确的三维信息,由此获得方形物体的长度和宽度,在灰阶图像中,方形物体占据的区域,在边缘位置具有角点,所述边缘位置的角点为外角点,获得外角点对应的三维坐标,并依据外角点三维坐标获得方形物体的竖直边有效长度,并依据有效长度,按照比例关系计算得出竖直边的真实距离,即方形物体的高度,在方形物体长度、宽度和高度已知的情况下,依据公式长度、宽度和高度三者相乘计算得出方形物体的体积。
本发明还提供一种深度相机,所述深度相机包括深度模组和外壳,所述深度模组设置于所述外壳内,所述深度模组通过如上文所述深度模组测距方法进行测量。
本发明深度相机具体实施方式可以参照上述深度模组测距方法各实施例,在此不再赘述。
本发明还提供一种移动终端,所述移动终端包括深度模组和外壳,所述深度模组设置于所述外壳内,所述深度模组通过如上文所述深度模组测距方法进行测量。
本发明移动终端具体实施方式可以参照上述深度模组测距方法各实施例,在此不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
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。
Claims (10)
1.一种深度模组测距方法,其特征在于,所述深度模组用于测量与方形物体的距离,所述方法包括:
控制所述深度模组对所述方形物体进行拍摄,获得深度图像和灰阶图像,所述深度图像和所述灰阶图像的像素点位置一一对应;
依据所述深度图像,获得所述方形物体上表面的三维信息;
依据所述灰阶图像,获得所述方形物体的外角点位置对应的外角点三维坐标;
依据所述外角点三维坐标,获得所述方形物体的竖直边有效长度;
通过所述三维信息和所述竖直边有效长度,测量得出所述方形物体的体积;
其中,通过所述三维信息和所述竖直边有效长度,测量得出所述方形物体的体积,包括:
依据所述三维信息获得所述方形物体的长度和宽度;
依据所述竖直边有效长度获得所述方形物体的高度;
依据所述方形物体的长度、宽度和高度,计算得到所述方形物体的体积。
2.如权利要求1所述的深度模组测距方法,其特征在于,所述依据所述深度图像,获得所述方形物体上表面的三维信息的步骤包括:
将所述深度图像转换为深度点云图,获得所述方形物体上表面的角点的三维坐标。
3.如权利要求2所述的深度模组测距方法,其特征在于,所述依据所述灰阶图像,获得所述方形物体的外角点位置对应的外角点三维坐标的步骤包括:
依据所述灰阶图像,获得所述方形物体的外角点位置;
依据所述外角点位置,确定外角点在所述深度点云图中的外角点三维坐标。
4.如权利要求3所述的深度模组测距方法,其特征在于,所述依据所述外角点三维坐标,获得所述方形物体的竖直边有效长度的步骤包括:
对比所述外角点三维坐标,确定所述方形物体竖直方向上的两外角点,所述方形物体上表面外角点为第一角点,处于所述方形物体上表面竖直下方外角点为第二角点;
设定由所述第二角点向所述第一角点移动的点为第一移动点;
获取所述第一移动点至所述第一角点之间的三维坐标点集,依据所述三维坐标点集计算得出第一线性相关系数;
依据所述第一线性相关系数,获得所述方形物体的竖直边有效长度。
5.如权利要求4所述的深度模组测距方法,其特征在于,所述依据所述第一线性相关系数,获得所述方形物体的竖直边有效长度的步骤包括:
判断所述第一线性相关系数和预设阈值的关系;
若所述第一线性相关系数小于预设阈值,则推动所述第一移动点向所述第一角点移动,且重新计算第一线性相关系数,并对比重新计算第一线性相关系数和预设阈值的关系;
若所述第一线性相关系数大于等于预设阈值,则计算得出第一角点和所述第一移动点的空间距离为所述方形物体对应竖直边的有效长度。
6.如权利要求1至5任一项所述的深度模组测距方法,其特征在于,所述方形物体为四方形物体,所述通过所述三维信息和所述竖直边有效长度,测量得出所述方形物体的体积的步骤包括:
获取所述方形物体上表面的四个角点的三维坐标;
依据所述四个角点的三维坐标,获得所述方形物体长度和宽度;
依据所述方形物体的竖直边的像素距离和所述竖直边有效长度,计算得出所述方形物体的高度;
依据所述方形物体的长度、宽度和高度计算得出方形物体的体积。
7.如权利要求6所述的深度模组测距方法,其特征在于,所述依据所述方形物体的竖直边的像素距离和所述竖直边有效长度,计算得出所述方形物体的高度的步骤包括:
依据所述方形物体的竖直边的像素距离和所述竖直边有效长度,计算得出所述方形物体的高度的平均值。
8.一种深度模组测量装置,其特征在于,所述深度模组用于测量与方形物体的距离,所述测量装置包括:
控制模块,用于控制所述深度模组对所述方形物体进行拍摄,获得的深度图像和灰阶图像,所述深度图像和所述灰阶图像的像素点位置一一对应;
获取模块,用于依据所述深度图像,获得所述方形物体的上表面的三维信息;以及,用于依据所述灰阶图像,获得所述方形物体的外角点位置对应的外角点三维坐标;
计算模块,用于依据所述外角点三维坐标,获得所述方形物体的竖直边有效长度;
测量模块,用于通过所述三维信息和所述竖直边有效长度,测量得出所述方形物体的体积;
所述测量模块还用于,依据所述三维信息获得所述方形物体的长度和宽度,依据所述竖直边有效长度获得所述方形物体的高度,依据所述方形物体的长度、宽度和高度,计算得到所述方形物体的体积。
9.一种深度相机,其特征在于,所述深度相机包括深度模组和外壳,所述深度模组设置于所述外壳内,所述深度模组通过如权利要求1至7任一项所述深度模组测距方法进行测量。
10.一种移动终端,其特征在于,所述移动终端包括深度模组和外壳,所述深度模组设置于所述外壳内,所述深度模组通过如权利要求1至7任一项所述深度模组测距方法进行测量。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6487303B1 (en) * | 1996-11-06 | 2002-11-26 | Komatsu Ltd. | Object detector |
CN106813568A (zh) * | 2015-11-27 | 2017-06-09 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 物体测量方法及装置 |
CN108845332A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-20 | 歌尔股份有限公司 | 基于tof模组的深度信息测量方法及装置 |
CN110174056A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-27 | 上海商米科技集团股份有限公司 | 一种物体体积测量方法、装置及移动终端 |
CN110335318A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-10-15 | 安翰科技(武汉)股份有限公司 | 一种基于摄像***的消化道内物体测量方法 |
CN110455368A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-11-15 | 赣州有色冶金研究所 | 一种矿斗所载矿物体积测量方法及*** |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6914601B2 (en) * | 2001-06-12 | 2005-07-05 | Minolta Co., Ltd. | Method, apparatus, and computer program for generating three-dimensional shape data or volume data |
JP5388921B2 (ja) * | 2010-03-25 | 2014-01-15 | 株式会社東芝 | 3次元距離計測装置及びその方法 |
CN107388960B (zh) * | 2016-05-16 | 2019-10-22 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 一种确定物体体积的方法及装置 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6487303B1 (en) * | 1996-11-06 | 2002-11-26 | Komatsu Ltd. | Object detector |
CN106813568A (zh) * | 2015-11-27 | 2017-06-09 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 物体测量方法及装置 |
CN108845332A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-20 | 歌尔股份有限公司 | 基于tof模组的深度信息测量方法及装置 |
CN110335318A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-10-15 | 安翰科技(武汉)股份有限公司 | 一种基于摄像***的消化道内物体测量方法 |
CN110174056A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-27 | 上海商米科技集团股份有限公司 | 一种物体体积测量方法、装置及移动终端 |
CN110455368A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-11-15 | 赣州有色冶金研究所 | 一种矿斗所载矿物体积测量方法及*** |
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