CN108760059B - 激光投射器的检测方法、检测装置及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光投射器的检测方法。检测方法包括：控制激光投射器向预定平面投射激光；获取由预定平面调制的激光图案；依据激光图案的灰度信息选取激光图案中的高亮区域；获取激光投射器投向高能区域的激光的能量以作为检测能量，高能区域为预定平面上与高亮区域对应的区域；及依据检测能量，判断激光投射器的投射能量是否满足安全标准。本发明还公开了一种激光投射器的检测装置及激光投射器的检测系统。通过选取激光图案中的高亮区域，以准确定位到激光投射器投射激光的高能区域，进而可以通过检测激光投射器投射到高能区域的检测能量来判断是否满足安全标准，而不需要对激光投射器的投射范围内的所有区域的能量进行检测，检测的效率较高。

Description

激光投射器的检测方法、检测装置及检测系统

技术领域

本发明涉及产线测试技术领域，特别涉及一种激光投射器的检测方法、激光投射器的检测装置及激光投射器的检测系统。

背景技术

激光投射器投射的激光的能量如果过高，很容易伤害到用户，因此需要检测激光投射器投射的激光能量是否满足安全标准，而在检测的过程中，需要通过能量检测装置对激光投射器的投射范围内的所有区域均进行检测，检测的效率较低。

发明内容

本发明的实施例提供了一种激光投射器的检测方法、激光投射器的检测装置及激光投射器的检测系统。

本发明实施方式的激光投射器的检测方法包括：

控制所述激光投射器向预定平面投射激光；

获取由所述预定平面调制的激光图案；

依据所述激光图案的灰度信息选取所述激光图案中的高亮区域；

获取所述激光投射器投向高能区域的激光的能量以作为检测能量，所述高能区域为所述预定平面上与所述高亮区域对应的区域；及

依据所述检测能量，判断所述激光投射器的投射能量是否满足安全标准。

在某些实施方式中，所述预定平面与所述激光投射器的光轴垂直，所述预定平面与所述激光投射器的投射面的距离范围为[100，2000]毫米。

在某些实施方式中，所述依据所述激光图案的灰度信息定位所述激光图案中的高亮区域，包括：

以预定的图形框选取所述激光图案内的高亮区域，以使所述图形框内的所有像素的灰度值的和达到最大。

在某些实施方式中，所述图形框呈圆形，所述图形框的直径为7毫米。

本发明实施方式的激光投射器的检测装置用于：

控制所述激光投射器向预定平面投射激光；

获取由所述预定平面调制的激光图案；

依据所述激光图案的灰度信息选取所述激光图案中的高亮区域；

获取所述激光投射器投向高能区域的激光的能量以作为检测能量，所述高能区域为所述预定平面上与所述高亮区域对应的区域；及

依据所述检测能量，判断所述激光投射器的投射能量是否满足安全标准。

在某些实施方式中，所述预定平面与所述激光投射器的光轴垂直，所述预定平面与所述激光投射器的投射面的距离范围为[100，2000]毫米。

在某些实施方式中，所述检测装置还用于：

以预定的图形框选取所述激光图案内的高亮区域，以使所述图形框内的所有像素的灰度值的和达到最大。

在某些实施方式中，所述图形框呈圆形，所述图形框的直径为7毫米。

本发明实施方式的激光投射器的检测系统包括：

红外摄像头，所述红外摄像头用于采集由所述预定平面调制的激光图案；及

上述任一实施方式所述的检测装置，所述检测装置与所述红外摄像头连接。

在某些实施方式中，所述检测系统还包括能量探测器，所述能量探测器用于检测所述检测能量，所述检测装置还用于获取由所述能量探测器检测得到的所述检测能量。

本发明实施方式的激光投射器的检测方法、激光投射器的检测装置及激光投射器的检测系统中，通过选取激光图案中的高亮区域，以准确定位到激光投射器投射激光的高能区域，进而可以通过检测激光投射器投射到高能区域的检测能量来判断是否满足安全标准，而不需要对激光投射器的投射范围内的所有区域的能量进行检测，检测的效率较高。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明某些实施方式的激光投射器的检测方法的流程示意图；

图2是本发明某些实施方式的激光投射器的检测系统及激光投射器的结构示意图；

图3是本发明某些实施方式的激光图案示意图；

图4是本发明某些实施方式的投影板及能量探测器的结构示意图；

图5是本发明某些实施方式的激光投射器的检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1至图4，本发明实施方式的激光投射器20的检测方法包括步骤：

01：控制激光投射器20向预定平面131投射激光；

02：获取由预定平面131调制的激光图案30；

03：依据激光图案30的灰度信息选取激光图案30中的高亮区域31；

04：获取激光投射器20投向高能区域50的激光的能量以作为检测能量，高能区域50为预定平面131上与高亮区域31对应的区域；及

05：依据检测能量，判断激光投射器20的投射能量是否满足安全标准。

本发明实施方式的激光投射器20的检测系统10包括红外摄像头11及检测装置12。红外摄像头11可用于采集由预定平面131调制的激光图案30。检测装置12与红外摄像头11连接。检测装置12可用于实施步骤01、02、03、04及05。也就是说，检测装置12可用于控制激光投射器20向预定平面131投射激光；获取由预定平面131调制的激光图案30；依据激光图案30的灰度信息选取激光图案30中的高亮区域31；获取激光投射器20投向高能区域50的激光的能量以作为检测能量，高能区域50为预定平面131上与高亮区域31对应的区域；及依据检测能量，判断激光投射器20的投射能量是否满足安全标准。

本发明实施方式的激光投射器20的检测方法及激光投射器20的检测系统10中，通过选取激光图案30中的高亮区域31，以准确定位到激光投射器20投射激光的高能区域50，进而可以通过检测激光投射器20投射到高能区域50的检测能量来判断是否满足安全标准，而不需要对激光投射器20的投射范围内的所有区域的能量进行检测，检测的效率较高。

具体地，检测装置12可以是电脑等终端。检测装置12与激光投射器20连接。实施步骤01时，检测装置12控制激光投射器20向预定平面131投射激光，激光可以是红外光，激光投射器20投射的激光可以带有散斑或条纹等特定图案的光束，激光投射到预定平面131的S1区域。S1区域的不同位置被投射的激光的能量可能不一致，存在激光能量相对较高及相对较低的区域，可以理解，如果通过检测激光能量相对较高的区域的能量满足安全标准，则可以确定激光能量相对较低的区域的能量也满足安全标准。

检测装置12与红外摄像头11连接，实施步骤02时，检测装置12可以获取由红外摄像头11采集的激光图案30，红外摄像头11的感光面可以与激光投射器20的出光面处于同一平面。以激光投射器20投射激光光斑为例，检测装置12获取的激光图案30中包括多个光斑图案（如图3中的黑点），每一个光斑图案对应投射到预定平面131上的一个光斑，其中，光斑图案的灰度信息还与对应的光斑的能量有关，灰度信息可以通过读取光斑图案的灰度值得到。具体地，由于通过红外摄像头11采集的激光图案30为黑白的图案，在没有光斑图案的区域的灰度值较低，表示在预定平面131的对应位置未被投射有光斑；在有光斑图案的区域的灰度值较高，表示在预定平面131的对应位置被投射有光斑，且灰度值越高，表示对应位置被投射的光斑的能量越强。

实施步骤03时，检测装置12依据激光图案30的灰度信息选取激光图案30中的高亮区域31，在本发明实施例中，激光图案30中的高亮区域31，即是激光图案30中多个像素的灰度值的和最大的区域，可以理解，该高亮区域31可以是一个连续的区域，也可以由多个间隔的区域构成。高亮区域31内也可以包括没有光斑图案的部分区域，只要求整个高亮区域31内的多个像素的灰度值的和最大。

实施步骤04时，检测装置12可以依据红外摄像头11与预定平面131的距离，红外摄像头11的内参和外参等参数，在预定平面131内定位与高亮区域31对应的高能区域50，其中高亮区域31即为红外摄像头11采集的高能区域50的激光图案30。由于高亮区域31内的多个像素的灰度值的和最大，因此，高能区域50的多个光斑的能量的和也为最大，获取高能区域50的激光的能量以作为检测能量，如果该检测能量的强度满足安全标准，则其余区域的能量也将满足安全标准。

实施步骤05时，检测装置12将利用检测能量判断激光投射器20的投射能量是否满足安全标准，具体地，在一个例子中，检测装置12可以判断检测能量是否小于或等于第一能量阈值，当是小于或等于时，则认为激光投射器20的投射能量满足安全标准；在另一个例子中，检测装置12可以将检测能量代入预定的检测公式中并计算得到用于检测的数值，通过判断该数值是否落入预定范围内，以判断激光投射器20的投射能量是否满足要求。

进一步地，在又一个例子中，检测装置12还可以判断检测能量是否大于或等于第二能量阈值，当检测能量大于或等于第二能量阈值时，可以判断激光投射器20的投射能量足以用于生成准确的深度图像，当检测能量小于第二能量阈值时，可以判断激光投射器20的投射能量太小，而不足以生成准确的深度图像。

请再参阅图2，在本发明实施例中，检测系统10还包括投影板13，预定平面131形成在投影板13上。激光投射器20将激光投射在预定平面131的S1区域，红外摄像头11获取预定平面131的S2区域的红外图像，其中，S1区域位于S2区域内。激光投射器20可以是单独的激光投射模组，也可以是包括激光投射模组的终端，例如手机、平板电脑、游戏机、智能手表、头显设备等终端。激光投射器20与检测装置12可以通过无线或有线的方式进行通信连接。检测系统10还可包括固定装置（图未示），激光投射器20由固定装置固定，在检测装置12获取到检测能量后，可以将激光投射器20从固定装置上取下，以将新的待检测的激光投射器20重新固定在固定装置中进行检测。

请参阅图2及图4，在某些实施方式中，检测系统10还包括能量探测器14。能量探测器14用于检测检测能量，检测装置12还用于获取由能量探测器14检测得到的检测能量。

能量探测器14可以是光电转换器，能量探测器14可以与检测装置12通信连接，在本发明实施例中，能量探测器14设置在预定平面131上。当检测装置12还未定位到高能区域50时，能量探测器14可以设置在S1区域外，以避免被投射到激光；当检测装置12定位到高能区域50后，检测装置12可以向能量探测器14发送指令，能量探测器14依据该指令运动到高能区域50上，并使原本投射到高能区域50的激光投射到能量探测器14上，能量探测器14检测到检测能量的值，并将该检测能量的值发送给检测装置12。检测装置12接收到检测能量的值后，可以向能量探测器14发送指令，能量探测器14接收到指令后，再次移动到S1区域外，等待下一次检测。

当然，能量探测器14也可以是由用户通过手动的方式将其移动到高能区域50，能量探测器14也可以设置在其余位置，在需要时再将能量探测器14移动到预定平面131上。

请参阅图2，在某些实施方式中，预定平面131与激光投射器20的光轴垂直，预定平面131与激光投射器20的投射在的距离范围为[100，2000]毫米。对于用于识别人体的某些部位的激光投射器20，例如用于人脸识别、人体三维建模等，[100，2000]毫米的范围为常用范围，通过检测当激光投射器20与预定平面131的距离为上述范围内时是否满足安全标准，也就可以模拟检测用户在实际使用时会不会被激光投射器20投射的激光伤害。实际检测时的距离可以是100毫米、150毫米、500毫米、570毫米、1200毫米、1500毫米、1800毫米、2000毫米等任意在上述区间内距离。

请参阅图3及图5，在某些实施方式中，步骤03包括步骤031：以预定的图形框40选取激光图案30内的高亮区域31，以使图形框40内的所有像素的灰度值的和达到最大。

请结合图2，在某些实施方式中，检测装置12还可用于实施步骤031，也就是说，检测装置12可用于以预定的图形框40选取激光图案30内的高亮区域31，以使图形框40内的所有像素的灰度值的和达到最大。

具体的，图形框40可以是检测装置12在定位高亮区域31时使用的虚拟的工具，可以并不实际出现在激光图案30中。当以预定的图形框40（预定大小和形状）在激光图案30的任意位置框选某个区域时，该区域内所有像素的灰度值相加可以得到灰度总值，而当灰度总值取得最大时，图形框40此时框选的区域则为高亮区域31。可以理解，灰度总值取得最大，也就意思着高亮区域31对应的高能区域50的光斑的能量最强，用户处于高能区域50的部分最容易被激光伤害，只要保证高能区域50的能量满足安全标准，其余区域均是满足安全标准的。

在如图3所示的实施例中，图形框40呈圆形，且图形框40框选的区域为连续的一个区域。可以理解，在其他实施方式中，依据实际的检测需求，图形框40的形状可以有其他选择，例如图形框40可以呈方形、椭圆形等，图形框40也可以由多个间隔分布的子图形框构成，例如图形框40由多个间隔分布的圆形子图形框构成。

请参阅图3，在某些实施方式中，图形框40呈圆形，图形框40的直径为7毫米。对于需要将激光投射到人脸的激光投射器20，尤其需要控制投射到人眼瞳孔的激光能量的大小，以保证不会伤害到人眼。图形框40呈圆形，且图形框40的直径为7毫米，对应的高能区域50可以用于模拟用户使用激光投射器20时的人眼瞳孔形状和大小。因此，可以有针对性地检测激光投射器20投射的激光会不会伤害到人眼。当然，在其他实施方式中，针对不同的测试需求，也可以将图形框40的直径选取为其他值，例如可以是3.5毫米、14毫米等值。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种激光投射器的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

控制所述激光投射器向投影板的预定平面投射激光，所述预定平面与所述激光投射器的光轴垂直；

获取由所述预定平面调制的激光图案；

依据所述激光图案的灰度信息选取所述激光图案中的高亮区域；

通过能量探测器获取所述激光投射器投向高能区域的激光的能量以作为检测能量，所述高能区域为所述预定平面上与所述高亮区域对应的区域，所述能量探测器可移动到所述高能区域，所述高能区域依据红外摄像头与所述预定平面的距离、所述红外摄像头的内参和外参确定；及

依据所述检测能量，判断所述激光投射器的投射能量是否满足安全标准；

所述依据所述激光图案的灰度信息定位所述激光图案中的高亮区域，包括：

以预定的图形框选取所述激光图案内的高亮区域，以使所述图形框内的所有像素的灰度值的和达到最大，所述图形框与所述能量探测器在所述预定平面的投影的形状匹配。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述预定平面与所述激光投射器的投射面的距离范围为[100，2000]毫米。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述图形框呈圆形，所述图形框的直径为7毫米。

4.一种激光投射器的检测装置，其特征在于，所述检测装置用于：

控制所述激光投射器向投影板的预定平面投射激光，所述预定平面与所述激光投射器的光轴垂直；

获取由所述预定平面调制的激光图案；

依据所述激光图案的灰度信息选取所述激光图案中的高亮区域；

通过能量探测器获取所述激光投射器投向高能区域的激光的能量以作为检测能量，所述高能区域为所述预定平面上与所述高亮区域对应的区域，所述能量探测器可移动到所述高能区域，所述高能区域依据红外摄像头与所述预定平面的距离、所述红外摄像头的内参和外参确定；及

依据所述检测能量，判断所述激光投射器的投射能量是否满足安全标准；

所述检测装置还用于：

以预定的图形框选取所述激光图案内的高亮区域，以使所述图形框内的所有像素的灰度值的和达到最大，所述图形框与所述能量探测器在所述预定平面的投影的形状匹配。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述预定平面与所述激光投射器的光轴垂直，所述预定平面与所述激光投射器的投射面的距离范围为[100，2000]毫米。

6.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述图形框呈圆形，所述图形框的直径为7毫米。

7.一种激光投射器的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：

红外摄像头，所述红外摄像头用于采集由所述预定平面调制的激光图案；及

权利要求4至6任意一项所述的检测装置，所述检测装置与所述红外摄像头连接。

8.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括能量探测器，所述能量探测器用于检测所述检测能量，所述检测装置还用于获取由所述能量探测器检测得到的所述检测能量。

Images