CN110858876B - 一种投影仪曝光时间确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种投影仪曝光时间确定方法及装置，方法包括：投影仪依次按照所设定的各曝光时间投射结构光，获取所投射结构光对应的多张光栅图像；确定该多张光栅图像中的质量参数；将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间；可见，利用本方案可以自动确定出投影仪的最优曝光时间。

Description

一种投影仪曝光时间确定方法及装置

技术领域

本发明涉及三维测量技术领域，特别是涉及一种投影仪曝光时间确定方法及装置。

背景技术

利用结构光进行三维测量的方案一般包括：投影仪投射结构光，结构光照射到待测量物体上形成投影光栅；相机对该投影光栅进行采集，得到光栅图像；计算机根据该光栅图像，计算待测量物体的测量数据。

不同材质表面的反射率不同，如果待测量物体表面的反射率较大，则对应的投影仪曝光时间应该小一些，才能获取到较清晰的光栅图像；如果待测量物体表面的反射率较小，则对应的投影仪曝光时间应该大一些，才能获取到较清晰的光栅图像。

现有方案中，大多是根据人工经验调整投影仪的曝光时间，以获得较清晰的光栅图像。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种投影仪曝光时间确定方法及装置，以实现自动确定投影仪的曝光时间。

为达到上述目的，本发明实施例提供了一种投影仪曝光时间确定方法，包括：

获取多张光栅图像；其中，所述多张光栅图像为：投影仪依次按照所设定的各曝光时间投射的结构光对应的图像；

确定所述多张光栅图像中的质量参数；其中，所述质量参数为表示光栅图像成像质量的参数；

将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

可选的，所述获取多张光栅图像，包括：

获取多组光栅图像；其中，每组中各张光栅图像对应的结构光的曝光时间及编码算法相同，每组中各张光栅图像对应的结构光的编码参数按照预设规则发生变化；

所述确定所述多张光栅图像中的质量参数，包括：

针对每组光栅图像，对该组光栅图像进行解码，得到解码数据；基于所述解码数据，确定该组光栅图像的质量参数。

可选的，所述基于所述解码数据，确定该组光栅图像的质量参数，包括：

统计所述解码数据中符合分布规律的像素点比例，作为该组光栅图像的质量参数；其中，每种结构光的编码算法分别对应一种分布规律。

可选的，所述对该组光栅图像进行解码，得到解码数据，包括：

确定该组光栅图像的有效区域；

对该组光栅图像的有效区域进行解码，得到解码数据。

可选的，所述确定该组光栅图像的有效区域，包括：

获取同一曝光时间下的两张待处理光栅图像，所述待处理光栅图像与该组光栅图像对应同一场景；

计算所述两张待处理光栅图像之间的亮度差；

确定亮度差大于预设阈值的区域，作为所述待处理光栅图像的有效区域；

将所述待处理光栅图像的有效区域映射至该组光栅图像中，得到该组光栅图像的有效区域。

可选的，所设定的每个曝光时间对应多组光栅图像；所述将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间，包括：

针对所设定的每个曝光时间，确定该曝光时间对应的每组光栅图像的质量参数；对所确定的多个质量参数进行加权处理，得到该曝光时间对应的加权质量参数；将最优的加权质量参数对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

可选的，所述确定所述多张光栅图像中的质量参数，包括：

针对每张光栅图像，根据该光栅图像中的条纹宽度，确定该光栅图像的质量参数。

可选的，所述方法还包括：

根据待测量物体的反射率和投影仪的硬件性能参数，设定初始曝光时间和边界曝光时间；

在所述初始曝光时间和边界曝光时间之间，设定投影仪的所述各曝光时间。

可选的，在所述将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为最优曝光时间之后，还包括：

基于所述投影仪的最优曝光时间，设定相机的曝光时间。

为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种投影仪曝光时间确定装置，包括：

获取模块，用于获取多张光栅图像；其中，所述多张光栅图像为：投影仪依次按照所设定的各曝光时间投射的结构光对应的图像；

第一确定模块，用于确定所述多张光栅图像中的质量参数；其中，所述质量参数为表示光栅图像成像质量的参数；

第二确定模块，用于将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

可选的，所述获取模块，具体用于：

获取多组光栅图像；其中，每组中各张光栅图像对应的结构光的曝光时间及编码算法相同，每组中各张光栅图像对应的结构光的编码参数按照预设规则发生变化；

所述第一确定模块，包括：

解码子模块，用于针对每组光栅图像，对该组光栅图像进行解码，得到解码数据；

确定子模块，用于基于所述解码数据，确定该组光栅图像的质量参数。

可选的，所述确定子模块，具体用于：

统计所述解码数据中符合分布规律的像素点比例，作为该组光栅图像的质量参数；其中，每种结构光的编码算法分别对应一种分布规律。

可选的，所述解码子模块，包括：

确定单元，用于确定该组光栅图像的有效区域；

解码单元，用于对该组光栅图像的有效区域进行解码，得到解码数据。

可选的，所述确定单元，具体用于：

获取同一曝光时间下的两张待处理光栅图像，所述待处理光栅图像与该组光栅图像对应同一场景；

计算所述两张待处理光栅图像之间的亮度差；

确定亮度差大于预设阈值的区域，作为所述待处理光栅图像的有效区域；

将所述待处理光栅图像的有效区域映射至该组光栅图像中，得到该组光栅图像的有效区域。

可选的，所述所设定的每个曝光时间对应多组光栅图像；所述第二确定模块，具体用于：

针对所设定的每个曝光时间，确定该曝光时间对应的每组光栅图像的质量参数；对所确定的多个质量参数进行加权处理，得到该曝光时间对应的加权质量参数；将最优的加权质量参数对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

可选的，所述第一确定模块，具体用于：针对每张光栅图像，根据该光栅图像中的条纹宽度，确定该光栅图像的质量参数。

可选的，所述装置还包括：

第一设定模块，用于根据待测量物体的反射率和投影仪的硬件性能参数，设定初始曝光时间和边界曝光时间；在所述初始曝光时间和边界曝光时间之间，设定投影仪的所述各曝光时间。

可选的，所述装置还包括：

第二设定模块，用于基于所述投影仪的最优曝光时间，设定相机的曝光时间。

为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一种投影仪曝光时间确定方法。

应用本发明所示实施例，投影仪依次按照所设定的各曝光时间投射结构光，获取所投射结构光对应的多张光栅图像；确定该多张光栅图像中的质量参数；将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间；可见，利用本方案可以自动确定出投影仪的最优曝光时间。

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获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种投影仪曝光时间确定方法的流程示意图；

图2a-2c为本发明实施例提供的相机与投影仪曝光时间设定示意图；

图3为本发明实施例提供的一种投影仪曝光时间确定装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

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。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种投影仪曝光时间确定方法及装置，该方法及装置可以应用于投影仪或者与投影仪相连接的计算机或者其他电子设备，具体不做限定。下面首先对本发明实施例提供的投影仪曝光时间确定方法进行详细介绍。

图1为本发明实施例提供的一种投影仪曝光时间确定方法的流程示意图，包括：

S101：获取多张光栅图像。其中，所述多张光栅图像为：投影仪依次按照所设定的各曝光时间投射的结构光对应的图像。

一种实施方式中，可以预先设定投影仪的多个曝光时间，然后控制投影仪按照所设定的各曝光时间依次投射结构光。所设定的各曝光时间、以及各曝光时间的间隔，具体数值不做限定。举例来说，各曝光时间的间隔可以为一固定值，比如为1ms、5ms。或者，各曝光时间的间隔可以为非固定值，比如，先大后小再大，这也是可以的。

举个例子，所设定的各曝光时间可以为5ms、10ms、15ms……100ms等等(各曝光时间的间隔固定的情况)。再举个例子，所设定的各曝光时间也可以为10ms、20ms、25ms……50ms、51ms、52ms……80ms、85ms、90ms、100ms等等(各曝光时间的间隔不固定的情况)。或者，也可以为其他，不再一一列举。

作为一种实施方式，可以根据待测量物体的反射率和投影仪的硬件性能参数，设定初始曝光时间和边界曝光时间；在初始曝光时间和边界曝光时间之间，设定投影仪的所述各曝光时间，或者说，所设定的各曝光时间都位于初始曝光时间和边界曝光时间之间。

举例来说，如果待测量物体的反射率较高，如白色纸张、白色塑料、浅色布料等，则可以设定一个较小的初始曝光时间。这种情况下，可以根据投影仪的硬件性能参数，设定投影仪所允许的曝光时间最大值，作为边界曝光时间。这样，所设定的各曝光时间均不小于初始曝光时间，不大于边界曝光时间，投影仪由初始曝光时间开始，按照曝光时间由小到大的顺序依次投射结构光。

再举一例，如果待测量物体的反射率较低，如黑色塑料、鸡蛋托盘等，则可以设定一个较大的初始曝光时间。这种情况下，可以根据投影仪的硬件性能参数，设定投影仪所允许的曝光时间最小值，作为边界曝光时间。这样，所设定的各曝光时间均不大于初始曝光时间，不小于边界曝光时间，投影仪由初始曝光时间开始，按照曝光时间由大到小的顺序依次投射结构光。

每次投射结构光后，相机都针对投影光栅采集光栅图像，这样，便得到了多张光栅图像。

S102：确定该多张光栅图像中的质量参数；其中，所述质量参数为表示光栅图像成像质量的参数。

作为一种实施方式，可以针对每张光栅图像，根据该光栅图像中的条纹宽度，确定该光栅图像的质量参数。

举例来说，如果按照格雷码的编码算法投射结构光，则得到的光栅图像中通常包括黑条纹和白条纹；而且在图像偏亮的情况下，白条纹比黑条纹宽；在图像偏暗的情况下，黑条纹比白条纹宽。因此，可以根据条纹的宽度变化判断成像质量，比如，可以把各条纹宽度的偏差像素数量作为质量参数，这样，偏差像素数量越小，表示质量参数越优。

作为另一种实施方式，S201可以包括：获取多组光栅图像；其中，每组中各张光栅图像对应的结构光的曝光时间及编码算法相同，每组中各张光栅图像对应的结构光的编码参数按照预设规则发生变化。这种情况下，S102包括：针对每组光栅图像，对该组光栅图像进行解码，得到解码数据；基于所述解码数据，确定该组光栅图像的质量参数。

简单来说，结构光是对空间位置进行网格化数字编码，比如，条纹结构光是对二维平面的网格化数字编码，iPhone X结构光是对三维空间的网格化数字编码。对空间位置进行网格化数字编码，也就是对每个离散空间位置编码一个唯一的值。相对应的，通过光栅图像的每个像素点，可以解码出这个空间编码数值。

编码过程可以理解为：投影仪投射出对空间位置进行网格化编码的结构光；解码过程可以理解为：通过对一组光栅图像进行计算，恢复出每个像素点的空间编码值；空间编码值是符合分布规律的，一种编码算法可以对应一种分布规律。因此，可以统计所述解码数据中符合分布规律的像素点比例，作为该组光栅图像的质量参数。符合分布规律的像素点比例越大，表示该组光栅图像的质量参数越优。

以曝光时间t为例来说，可以控制投影仪在曝光时间为t的情况下，投射一组结构光，这一组结构光对应的编码算法相同，而编码参数按照预设规则发生变化，获取这一组结构光对应的一组光栅图像。结构光的编码算法可以为相移法、二进制码法、或者上述内容中提到的格雷码法等等。如果编码算法为相移法，则编码参数可以为相位，也就是这一组结构光的相位按照预设规则发生变化。如果编码算法为二进制码法、格雷码法，则编码参数可以为条纹宽度、或者为其他改变结构光图案的参数，具体不做限定。

举例来说，如果编码算法为相移法，则结构光可以为正弦光或余弦光。结构光的方向分布可以为横向分布、纵向分布等等，具体不做限定。本实施例中，同一组结构光的编码算法及方向分布是相同的，同一组结构光的编码参数是不同的。

举例来说，可以控制投影仪在所设定的每个曝光时间下，投射三次纵向正弦分布的结构光；或者，可以控制投影仪在所设定的每个曝光时间下，投射三次横向正弦分布的结构光；等等，不再一一列举。各曝光时间下结构光的编码算法、方向分布、及编码参数变化规则是相同的，这样后续质量参数才更合理。

再举一例，可以控制投影仪在所设定的每个曝光时间下，投射多组结构光，比如，可以投射三次纵向正弦分布的结构光(作为一组结构光)、三次横向正弦分布的结构光(作为另一组结构光)，这样，一个曝光时间对应多组光栅图像，这也是可以的。

或者，也可以控制投影仪在在所设定的每个曝光时间下，投射多组编码算法不同的结构光，比如，可以投射三次纵向正弦分布的结构光(作为一组结构光)、三次采用二进制码法编码的结构光(作为另一组结构光)，这样，一个曝光时间对应多组光栅图像，这也是可以的。

每组光栅图像的数量不做限定。举例来说，如果编码算法为相移法，则一组光栅图像中可以包括3张、4张或者5张光栅图像，如果编码算法为格雷码法，每组光栅图像的数量可以与光栅图像分辨率相关，比如，分辨率为1440*900的情况下，一组光栅图像中可以包括10张光栅图像。该例子中的具体数值仅为举例说明，并不对本发明实施例构成限定。

可以理解，光栅图像的解码数据中包括各像素点对应的位置标记。解码方式有多种，比如，采用格雷码的解码方式、相移法的解码方式等等，不再一一列举。

一组光栅图像对应一份解码数据；如上所述，如果投影仪在所设定的每个曝光时间下，投射一组结构光，则一个曝光时间对应一份解码数据；如果投影仪在所设定的每个曝光时间下，投射多组结构光，则一个曝光时间对应多份解码数据。

可以理解，编码算法与解码算法(或者说解码方式)相对应。举例来说，如果采用的编码算法为相移法，则解码时也相应地采用相移法对应的解码方式，这种情况下，解码数据为周期性横向分布或纵向分布的相位数据(或者说，相移法对应的分布规律为：解码数据周期性横向分布或纵向分布)，解码数据中，顺序正常分布的像素点比例越大，表示光栅图像的成像质量越好。

再举一例，如果采用的编码算法为格雷码法，则解码时也相应地采用格雷码法对应的解码方式，这种情况下，解码数据为横向顺序分布或纵向顺序分布的位置数据(或者说，格雷码法对应的分布规律为：解码数据横向顺序分布或纵向顺序分布)，类似的，解码数据中顺序正常分布的像素点比例越大，表示光栅图像的成像质量越好。

S103：将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

质量参数最优也就是光栅图像的成像质量最好。上述一种实施方式中，将光栅图像中各条纹宽度的偏差像素数量作为质量参数，这种情况下，将最小的偏差像素数量对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

上述另一种实施方式中，将解码数据中符合分布规律的像素点比例作为该组光栅图像的质量参数，这种情况下，将最大的像素点比例对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

上述一种实施方式中，投影仪在所设定的每个曝光时间下，投射多组结构光，则一个曝光时间对应多组光栅图像，也就是对应多份解码数据。这种情况下，每个曝光时间对应多个质量参数，S103可以包括：针对所设定的每个曝光时间，确定该曝光时间对应的每组光栅图像的质量参数；对所确定的多个质量参数进行加权处理，得到该曝光时间对应的加权质量参数；将最优的加权质量参数对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

举例来说，假设投影仪在每个曝光时间下投射三次纵向正弦分布的结构光，作为第一组结构光，投射三次横向正弦分布的结构光，作为第二组结构光；假设纵向正弦分布的结构光对应的权重为40％，横向正弦分布的结构光对应的权重为60％；假设曝光时间为t的情况下，第一组结构光对应的光栅图像的质量参数为A1，第二组结构光对应的光栅图像的质量参数为A2，则曝光时间t对应的加权质量参数为A1*40％+A2*60％。

一个曝光时间对应一个加权质量参数，在得到的各曝光时间对应的加权质量参数中，确定最优质量参数。

或者，如上所述，投影仪可以在每个曝光时间下投射多组编码算法不同的结构光，这种情况下，每组结构光对应的权重不同，这样，一个曝光时间也对应一个加权质量参数，也能够在得到的各曝光时间对应的加权质量参数中，确定最优质量参数。

如上所述，如果待测量物体的反射率较高，则设定一个较小的初始曝光时间，并且设定投影仪所允许的曝光时间最大值作为边界曝光时间。这样，投影仪由初始曝光时间开始，按照曝光时间由小到大的顺序依次投射结构光。

一种情况下，可以在每次获取到一组光栅图像后，立即确定该组光栅图像的质量参数，然后再调整投影仪的曝光时间，以获取下一组光栅图像。这种情况下，如果在曝光时间未到达边界曝光时间时，质量参数就已经出现了拐点(如果质量参数为解码数据中符合分布规律的像素点比例，则拐点为：由增大变为减小；如果质量参数为光栅图像中各条纹宽度的偏差像素数量，则拐点为：由减小变为增大)，或者说就已经得到了最优质量参数，则可以不再继续增大曝光时间。如果在曝光时间到达边界曝光时间时，质量参数仍有变优的趋势，也不再继续增大曝光时间，而是将边界曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

或者，另一种情况下，也可以在投影仪投射所设定的全部曝光时间、获取全部曝光时间对应的光栅图像后，再确定每组光栅图像的质量参数；这种情况下，可以直接在得到的质量参数中，确定出最优质量参数。

如上所述，如果待测量物体的反射率较低，则设定一个较大的初始曝光时间，并且设定投影仪所允许的曝光时间最小值作为边界曝光时间。这样，投影仪由初始曝光时间开始，按照曝光时间由大到小的顺序依次投射结构光。

一种情况下，可以在每次获取到一组光栅图像后，立即确定该组光栅图像的质量参数，然后再调整投影仪的曝光时间，以获取下一组光栅图像。这种情况下，如果在曝光时间未到达边界曝光时间时，质量参数就已经出现了拐点(如果质量参数为解码数据中符合分布规律的像素点比例，则拐点为：由增大变为减小；如果质量参数为光栅图像中各条纹宽度的偏差像素数量，则拐点为：由减小变为增大)，或者说就已经得到了最优质量参数，则可以不再继续减小曝光时间。如果在曝光时间到达边界曝光时间时，质量参数仍有变优的趋势，也不再继续减小曝光时间，而是将边界曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

或者，另一种情况下，也可以在投影仪投射所设定的全部曝光时间、获取全部曝光时间对应的光栅图像后，再确定每组光栅图像的质量参数；这种情况下，可以直接在得到的质量参数中，确定出最优质量参数。

作为一种实施方式，可以在S103之后，基于所述投影仪的最优曝光时间，设定相机的曝光时间。

可以理解，投影仪投射结构光，结构光照射到待测量物体上形成投影光栅；相机对该投影光栅进行采集，得到光栅图像。理想情况下，如图2a所示，相机同步采集投影仪投射出的结构光，相机的曝光时间与投影仪的曝光时间相同。但由于触发延迟等各种因素的影响，相机的曝光时间与投影仪的曝光时间相同，则如图2b所示，导致了两种异常情况：1、相机在一个曝光周期内可能接收到上一帧或下一帧的结构光；2、相机在一个曝光周期内可能无法完整接收到对应帧的结构光。

针对上述问题，可以设定投影仪的曝光时间小于相机的曝光时间，使得相机在一个曝光周期内接收到对应帧的完整结构光，并减少上一帧与下一帧结构光影响。参考图2c，相机的曝光时间＝投影仪的曝光时间+触发延迟(Trigger Delay)+安全间隔(SafetyBand)。因此，在得到投影仪的曝光时间后，可以据此设定相机的曝光时间。

一种情况下，触发延迟及安全间隔可以为常数，这样，可以直接计算得到相机的曝光时间。另一种情况下，也可以先根据投影仪的曝光时间设定触发延迟及安全间隔，然后再计算相机的曝光时间。比如，触发延迟及安全间隔与投影仪的曝光时间可以存在一定的位数关系、或者函数关系，具体不做限定。

作为一种实施方式，投影仪依次按照所设定的各曝光时间投射的结构光时，可以根据投影仪的各曝光时间计算相机的各曝光时间，相机利用计算得到的各曝光时间，采集各组光栅图像。

上述一种实施方式中，基于一组光栅图像的解码数据，确定该组光栅图像的质量参数；一种情况下，对该组光栅图像进行解码，得到解码数据，可以包括：确定该组光栅图像的有效区域；对该组光栅图像的有效区域进行解码，得到解码数据。

具体来说，确定该组光栅图像的有效区域，可以包括：

获取同一曝光时间下的两张待处理光栅图像，所述待处理光栅图像与该组光栅图像对应同一场景；

计算所述两张待处理光栅图像之间的亮度差；

确定亮度差大于预设阈值的区域，作为所述待处理光栅图像的有效区域；

将所述待处理光栅图像的有效区域映射至该组光栅图像中，得到该组光栅图像的有效区域。

本实施方式中的“有效区域”可以理解为非背景区域，可以理解，光栅图像中除待测量物体外还存在背景区域，对背景区域像素点进行处理是没有必要的。本实施方式中，先识别出光栅图像中的有效区域，也就是非背景区域，仅对有效区域像素点进行解码，提高解码效率。

举例来说，获取同一曝光时间下的两张光栅图像，这两张光栅图像中，一张亮度值较高，另一张亮度值较低。为了方便描述，将所选择的两张光栅图像称为待处理光栅图像，将亮度值较高的待处理光栅图像记为I10，将亮度值较低的待处理光栅图像记为I20。

可以理解，投影仪、待测量物体、相机的位置均固定不变，因此，得到的光栅图像中的像素点位置也不变，也就是说光栅图像中的像素点坐标均一致，光栅图像中的像素点位置不变。因此I10与I20中的像素点一一对应。将I10与I20中对应的像素点称为像素点对，如果一对像素点对的亮度值之差大于预设阈值，则认为该像素点对属于有效区域。

可以理解，同一曝光时间下，利用不同亮度值的结构光照射待测量物体时，投影光栅区域的亮度值差别较大，而背景区域亮度值差别不大，因此，亮度值差别较大的像素点对属于有效区域。

待处理光栅图像与上述获取的各组光栅图像对应同一场景，投影仪、待测量物体、相机的位置均固定不变，光栅图像中的像素点位置不变，因此，有效区域的位置也不变。在待处理光栅图像中确定出有效区域后，可以将其他光栅图像中相同的位置也确定为有效区域，也就是将待处理光栅图像的有效区域映射至各组光栅图像中，得到各组光栅图像的有效区域。因此，可以对各组光栅图像的有效区域进行解码，得到解码数据，这样，并不是对整个光栅图像进行解码，而只是对有效区域进行解码，可以提高解码效率。

应用本发明图1所示实施例，投影仪依次按照所设定的各曝光时间投射结构光，获取所投射结构光对应的多张光栅图像；确定该多张光栅图像中的质量参数；将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间；可见，利用本方案可以自动确定出投影仪的最优曝光时间。

与上述方法实施例相对应，本发明实施例还提供了一种投影仪曝光时间确定装置，如图3所示，包括：

获取模块301，用于获取多张光栅图像；其中，所述多张光栅图像为：投影仪依次按照所设定的各曝光时间投射的结构光对应的图像；

第一确定模块302，用于确定所述多张光栅图像中的质量参数；其中，所述质量参数为表示光栅图像成像质量的参数；

第二确定模块303，用于将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

作为一种实施方式，获取模块301，具体用于：

获取多组光栅图像；其中，每组中各张光栅图像对应的结构光的曝光时间及编码算法相同，每组中各张光栅图像对应的结构光的编码参数按照预设规则发生变化；

第一确定模块302，包括：解码子模块和确定子模块(图中未示出)，其中，

解码子模块，用于针对每组光栅图像，对该组光栅图像进行解码，得到解码数据；

确定子模块，用于基于所述解码数据，确定该组光栅图像的质量参数。

作为一种实施方式，所述确定子模块，具体用于：

统计所述解码数据中符合分布规律的像素点比例，作为该组光栅图像的质量参数；其中，每种结构光的编码算法分别对应一种分布规律。

作为一种实施方式，所述解码子模块，包括：

确定单元，用于确定该组光栅图像的有效区域；

解码单元，用于对该组光栅图像的有效区域进行解码，得到解码数据。

作为一种实施方式，所述确定单元，具体用于：

获取同一曝光时间下的两张待处理光栅图像，所述待处理光栅图像与该组光栅图像对应同一场景；

计算所述两张待处理光栅图像之间的亮度差；

确定亮度差大于预设阈值的区域，作为所述待处理光栅图像的有效区域；

将所述待处理光栅图像的有效区域映射至该组光栅图像中，得到该组光栅图像的有效区域。

作为一种实施方式，所述所设定的每个曝光时间对应多组光栅图像；第二确定模块303，具体用于：

针对所设定的每个曝光时间，确定该曝光时间对应的每组光栅图像的质量参数；对所确定的多个质量参数进行加权处理，得到该曝光时间对应的加权质量参数；将最优的加权质量参数对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

作为一种实施方式，第一确定模块302，具体用于：针对每张光栅图像，根据该光栅图像中的条纹宽度，确定该光栅图像的质量参数。

作为一种实施方式，所述装置还包括：

第一设定模块(图中未示出)，用于根据待测量物体的反射率和投影仪的硬件性能参数，设定初始曝光时间和边界曝光时间；在所述初始曝光时间和边界曝光时间之间，设定投影仪的所述各曝光时间。

作为一种实施方式，所述装置还包括：第二设定模块(图中未示出)，用于基于所述投影仪的最优曝光时间，设定相机的曝光时间。

应用本发明图3所示实施例，投影仪依次按照所设定的各曝光时间投射结构光，获取所投射结构光对应的多张光栅图像；确定该多张光栅图像中的质量参数；将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间；可见，利用本方案可以自动确定出投影仪的最优曝光时间。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，包括处理器401和存储器402，其中，

存储器402，用于存放计算机程序；

处理器401，用于执行存储器402上所存放的程序时，实现上述任一种投影仪曝光时间确定方法。

上述电子设备提到的存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本电子设备可以为投影仪，或者也可以为与投影仪相连接的计算机或者其他电子设备，具体不做限定。

本发明实施例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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种投影仪曝光时间确定方法。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和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。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于图3所示的投影仪曝光时间确定装置实施例、图4所示的电子设备实施例而言，由于其基本相似于图1-2c所示的投影仪曝光时间确定方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见图1-2c所示的投影仪曝光时间确定方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种投影仪曝光时间确定方法，其特征在于，包括：

获取多组光栅图像；其中，每组中各张光栅图像对应的结构光的曝光时间相同，每组中各张光栅图像对应的结构光的编码参数按照预设规则发生变化，所述多组光栅图像为：投影仪依次按照所设定的各曝光时间投射的结构光对应的图像，各曝光时间下所述结构光的编码算法、方向分布、及编码参数变化规则是相同的；

针对每组光栅图像，对该组光栅图像进行解码，得到解码数据，统计所述解码数据中符合分布规律的像素点比例，作为该组光栅图像的质量参数；其中，每种结构光的编码算法分别对应一种分布规律，所述质量参数为表示光栅图像成像质量的参数；

将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对该组光栅图像进行解码，得到解码数据，包括：

确定该组光栅图像的有效区域；

对该组光栅图像的有效区域进行解码，得到解码数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定该组光栅图像的有效区域，包括：

获取同一曝光时间下的两张待处理光栅图像，所述待处理光栅图像与该组光栅图像对应同一场景；

计算所述两张待处理光栅图像之间的亮度差；

确定亮度差大于预设阈值的区域，作为所述待处理光栅图像的有效区域；

将所述待处理光栅图像的有效区域映射至该组光栅图像中，得到该组光栅图像的有效区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所设定的每个曝光时间对应多组光栅图像；所述将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间，包括：

针对所设定的每个曝光时间，确定该曝光时间对应的每组光栅图像的质量参数；对所确定的多个质量参数进行加权处理，得到该曝光时间对应的加权质量参数；

将最优的加权质量参数对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据待测量物体的反射率和投影仪的硬件性能参数，设定初始曝光时间和边界曝光时间；

在所述初始曝光时间和边界曝光时间之间，设定投影仪的所述各曝光时间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为最优曝光时间之后，还包括：

基于所述投影仪的最优曝光时间，设定相机的曝光时间。

7.一种投影仪曝光时间确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取多组光栅图像；其中，每组中各张光栅图像对应的结构光的曝光时间相同，每组中各张光栅图像对应的结构光的编码参数按照预设规则发生变化，所述多组光栅图像为：投影仪依次按照所设定的各曝光时间投射的结构光对应的图像，各曝光时间下所述结构光的编码算法、方向分布、及编码参数变化规则是相同的；

第一确定模块，包括：解码子模块，用于针对每组光栅图像，对该组光栅图像进行解码，得到解码数据；确定子模块，用于统计所述解码数据中符合分布规律的像素点比例，作为该组光栅图像的质量参数；其中，每种结构光的编码算法分别对应一种分布规律，所述质量参数为表示光栅图像成像质量的参数；

第二确定模块，用于将质量参数最优的光栅图像对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述解码子模块，包括：

确定单元，用于确定该组光栅图像的有效区域；

解码单元，用于对该组光栅图像的有效区域进行解码，得到解码数据。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于：

获取同一曝光时间下的两张待处理光栅图像，所述待处理光栅图像与该组光栅图像对应同一场景；

计算所述两张待处理光栅图像之间的亮度差；

确定亮度差大于预设阈值的区域，作为所述待处理光栅图像的有效区域；

将所述待处理光栅图像的有效区域映射至该组光栅图像中，得到该组光栅图像的有效区域。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述所设定的每个曝光时间对应多组光栅图像；所述第二确定模块，具体用于：

针对所设定的每个曝光时间，确定该曝光时间对应的每组光栅图像的质量参数；对所确定的多个质量参数进行加权处理，得到该曝光时间对应的加权质量参数；

将最优的加权质量参数对应的投影仪曝光时间确定为投影仪的最优曝光时间。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一设定模块，用于根据待测量物体的反射率和投影仪的硬件性能参数，设定初始曝光时间和边界曝光时间；在所述初始曝光时间和边界曝光时间之间，设定投影仪的所述各曝光时间。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二设定模块，用于基于所述投影仪的最优曝光时间，设定相机的曝光时间。

Images