CN114554176A - 深度相机 - Google Patents

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刘鑫
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Abstract

本公开实施例公开了一种深度相机。该深度相机包括：第一壳体、图像采集模组，其中，所述第一壳体包括凹槽，所述图像采集模组包括图像采集组件；所述图像采集组件设置在所述凹槽内；所示第一壳体还包括第一安装结构，所述第一安装结构设置在所述凹槽的下方；其中，所述第一安装结构用于与云台连接，所述云台用于控制所述第一壳体带动所述图像采集组件转动；通过所述第一安装结构安装在所述第一壳体上的云台的转轴与至少一个图像采集组件的光心同轴。通过将至少一个图像采集组件的光心与云台转轴同轴设置，可以减少在根据深度相机采集到的彩色图像进行虚拟三维图像构建时，所需的计算量。

Description

深度相机
技术领域
本公开涉及图像采集技术领域，尤其涉及一种深度相机。
背景技术
在构建场景的虚拟三维模型时，可以由深度相机拍摄彩色二维图像，然后，可以根据上述二维图像来构建场景的三维图像。
深度相机可以与云台连接，在云台中电机的带动下深度相机发生转动，在云台转动时深度相机拍摄场景的多张二维图像。
发明内容
提供该公开内容部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该公开内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
本公开实施例提供了一种深度相机。
本公开实施例提供了一种深度相机，包括：第一壳体、图像采集模组，其中，所述第一壳体包括凹槽，所述图像采集模组包括图像采集组件；所述图像采集组件设置在所述凹槽内；所示第一壳体还包括第一安装结构，所述第一安装结构设置在所述凹槽的下方；其中，所述第一安装结构用于与云台连接，所述云台用于控制所述第一壳体带动所述图像采集组件转动；通过所述第一安装结构安装在所述第一壳体上的云台的转轴与至少一个图像采集组件的光心同轴。
本公开实施例提供深度相机，通过将至少一个图像采集组件的光心与云台转轴同轴设置，可以减少在根据深度相机采集到的彩色图像进行虚拟三维图像构建时，所需的计算量。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
图1是根据本公开的深度相机整体结构的侧视图；
图2是根据本公开的深度相机的正视图；
图3是根据本公开的深度相机的一种剖面示意图；
图4是根据本公开的深度相机的另外一种剖面示意。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
请结合图1和图2，图1示出了根据本公开的深度相机整体结构的侧视图；图2示出了根据本公开的深度相机的正视图。正视图观察深度相机的正面得到的图。深度相机的正面为深度相机的出光面。
如图所示，深度相机包括第一壳体11和图像采集模组13。第一壳体11包括凹槽12。图像采集模组13包括图像采集组件，图像采集组件设置在所述凹槽12内。具体地，图像采集组件可以设置在凹槽12内。第一壳体11还包括第一安装结构16，第一安装结构16设置在凹槽12的下方。第一安装结构16用于与云台15连接。云台15可以用于控制第一壳体11带动图像采集组件转动。通过第一安装结构安装在第一壳体11上的云台15的转轴与至少一个图像采集组件的光心在同一轴线14上。也即云台15与至少一个图像采集组件的光心同轴。
在本实施例中，上述深度相机可以用于旋转一周采集多张场景图片。可以使用这多张场景图片(彩色图片)来构建场景的虚拟三维图像。在根据多张场景图片构建虚拟三维图像时，需要将这多张场景图片进行拼接。在进行拼接时需要计算深度相机在各场景图片拍摄时的位移，以便准确地将多个场景图片进行拼接。如果云台转轴与图像采集组件的光心不同轴，将会增加上述位移计算过程的复杂度，为了减少上述复杂度，可以将转轴的轴心与图像采集组件的光心设置为同轴。
图像采集组件可以是摄像头。摄像头的光心可以是预先测定的。
在本实施例中，通过将至少一个图像采集组件的光心与云台转轴同轴设置，可以减少在根据深度相机采集到的彩色图像进行虚拟三维图像构建时，所需的计算量。
在一些实施例中，上述图像采集模组包括第一固定框架。上述第一固定框架用于固定图像采集组件。请参考图3和图4，其示出了第一固定框架的一个示意性侧视图。
如图3所示所述第一固定框架包括第一子框架131、第二子框架132和第三子框架133，所述第一子框架131、第三子框133架设置在所述第二子框架132的相同侧；所述第一子框架131与第二子框架132连接，所述第二子框架132与所述第三子框架133连接；所述第一子框架131与所述第二子框架132之间呈第一预设夹角α，所述第二子框架132与所述第三子框架133之间呈第二预设夹角β。
这里的第一预设夹角α可以与第二预设夹角β相等，也可以不相等。优选地，上述第一预设夹角α等于第二预设夹角β。作为一种实现方式，上述第一预设夹角α与所述第二预设夹角β相等，且均大于90度。
上述第一固定框架的形状可以与上述凹槽12的形状相匹配。
每个子框架可以包括精定位安装结构。对于每一个子框架，图像采集组件通过上述精定位安装结构安装在该子框架上。
如图4所示，对于第一子框架，其上可以通过精定位结构安装图像采集组件1311。对于第二子框架，其上可以通过精定位结构安装图像采集组件13121。对于第三子框架，其上可以通过精定位结构安装图像采集组件1331。
这里的精定位结构的公差可以小于第一预设公差阈值。这里的第一预设公差阈值可以为0.1mm、0.02mm、0.05mm等。具体的第一预设公差阈值可以根据具体的应用进行设置，此处不进行限制。
通过上述精定位结构将图像采集组件安装其对应的子框架上。可以使得图像采集组件的安装位置的精确度较高，从而使得图像采集组件的光心的位置精确度较高，便于控制图像采集组件的光心与云台的转轴同轴。
在一些可选的实现方式中，上述图像采集模组包括第二壳体如图2所示的134。第二壳体134设置在图像采集模组13的远离第一壳体11的一侧。第一固定框架包括第一精定位结构，第二壳体包括第二精定位结构。第一精定位结构与第二精定位结构匹配。第二壳体通过第二精定位结构、上述第一精定位结构与第一固定框架连接。
作为一种实现方式，上述第一精定位结构可以为位置和大小的公差小于第一预设公差阈值的结构。例如第一精定位结构为位置和大小的公差小于0.1mm的定位孔。上述第二精定位结构可以为位置和大小的公差小于第一预设公差阈值的结构。例如第二精定位结构为位置和大小的公差范围小于0.1mm的定位孔。上述第二壳体与上述第一固定框架可以通过第一精定位结构和第二精定位结构螺接。
在这种可选的实现方式中，通过控制第二壳体的用于与第一固定框架的连接的定位结构的精度，控制与第二壳体连接的第一固定框架的定位结构的精度，从而使得在第二壳体与第一固定框架连接时引起的图像采集组件的光心位置偏差较小。有利于实现图像采集组件的光心与云台转轴同轴。
在一些实施例中，所述图像采集模组13包括第二壳体134，所述第二壳体134设置在所述图像采集模组13的远离所述第一壳体11的一侧。第二壳体134上可以设置第三精定位结构；形成所述凹槽12的第一壳体11部分设置有第四精定位结构。所述第二壳体134通过所述第三精定位结构与所述第四精定位结构与所述第一壳体11的凹槽部分连接。
在一些实施例中，上述第一壳体11的第一安装结构为精定位结构。上述第一安装结构可以为位置和大小的公差小于第一预设公差阈值的安装孔。云台可以通过上述安装孔与第一壳体11连接。具体地，如图4所示，第一壳体11的上述第一安装结构的上方可以包括容置腔。云台的驱动部可以设置在上述容置腔内，云台的与固定支架连接的连接部可以位于上述第一安装结构的下方。云台可以在驱动部的驱动下绕转轴旋转。云台的转轴可以参考图4所示的转轴14。
在这些实施例中，通过将用于安装云台的第一安装结构设置为精定位结构，使得云台在于第一壳体进行安装时，产生的位置偏差较小，有利于实现云台转轴与图像采集组件的光心同轴。
在一些实例中，深度相机的图像采集组件的数量为多个。可以通过各图像采集组件的位置、云台的位置，例如调整凹槽结构和大小以及第一固定支架的结构和大小，使得各图像采集组件分别对应的光心、云台的转轴同心。
在一些实施例中，深度相机的图像采集组件的数量为多个。通过所述第一安装结构安装在第一壳体11上的云台15的转轴，与多个图像采集组件中的一个图像采集组件的光心同轴。
在这些实施例中，上述多个图像采集组件中的一个图像采集组件可以是上述多个图像采集组件中的任意一个图像采集组件。
光心与云台转轴同心的图像采集组件可以根据深度相机的结构进行选择。此处不进行限制。
在一些实施例中，深度相机中的图像采集组件的数量为多个。通过所述第一安装结构安装在第一壳体上的云台的转轴，与多个图像采集组件中位于中间位置的图像采集组件的光心同轴。
如图4所示，云台15的转轴与图像采集组件1311、图像采集组件1321和图像采集组件1331中位于中间位置的图像采集组件1321的光心1320在同一轴线14上。
在这些实施例中，将云台的转轴，与多个图像采集组件中位于中间位置的图像采集组件的光心同轴设置，由于中间的图像采集组件的光心与云台转轴同轴，其他图像采集组件与上述中间的图像采集组件的位置相对固定，可以视为图像采集模组中的图像采集组件的光心与云台转轴同轴。在这些实施例中，一方面可以减少图像拼接的计算量，另一方面可以减少深度相机的体积，降低调整多个图像采集组件光心同轴的复杂度。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (9)

1.一种深度相机，包括：第一壳体、图像采集模组，其中，
所述第一壳体包括凹槽，所述图像采集模组包括图像采集组件；所述图像采集组件设置在所述凹槽内；
所示第一壳体还包括第一安装结构，所述第一安装结构设置在所述凹槽的下方；其中，所述第一安装结构用于与云台连接，所述云台用于控制所述第一壳体带动所述图像采集组件转动；通过所述第一安装结构安装在所述第一壳体上的云台的转轴与至少一个图像采集组件的光心同轴。
2.根据权利要求1所述的深度相机，其中，
所述图像采集模组包括第一固定框架，所述第一固定框架用于固定所述图像采集组件；
所述第一固定框架包括第一子框架、第二子框架和第三子框架，所述第一子框架、第三子框架设置在所述第二子框架的相同侧；所述第一子框架与第二子框架连接，所述第二子框架与所述第三子框架连接；所述第一子框架与所述第二子框架之间呈第一预设夹角，所述第二子框架与所述第三子框架之间呈第二预设夹角；
每个子框架包括精定位安装结构，对于每一个子框架，图像采集组件通过上述精定位安装结构安装在该子框架上。
3.根据权利要求2所述的深度相机，其中，所述第一固定框架的形状与所述凹槽的形状匹配。
4.根据权利要求2所述的深度相机，其中，所述图像采集模组包括第二壳体，所述第二壳体设置在所述图像采集模组的远离所述第一壳体的一侧；
所述第一固定框架包括第一精定位结构，所述第二壳体包括第二精定位结构，所述第二壳体通过所述第二精定位结构、第一精定位结构与所述第一固定框架连接。
5.根据权利要求2所述的深度相机，其中，所述图像采集模组包括第二壳体，所述第二壳体设置在所述图像采集模组的远离所述第一壳体的一侧；
所述第二壳体上设置第三精定位结构，形成所述凹槽的第一壳体部分设置有第四精定位结构；
所述第二壳体通过所述第三精定位结构与所述第四精定位结构与所述第一壳体的凹槽部分连接。
6.根据权利要求1所述的深度相机，其中，所述第一安装结构为精定位结构。
7.根据权利要求2-6之一所述的深度相机，精定位结构对应的公差小于等于第一预设公差阈值。
8.根据权利要求1所述的深度相机，其中，所述图像采集组件的数量为多个，
通过所述第一安装结构安装在第一壳体上的云台的转轴，与多个图像采集组件中的一个图像采集组件的光心同轴。
9.根据权利要求1所述的深度相机，其中，所述图像采集组件的数量为多个，
通过所述第一安装结构安装在第一壳体上的云台的转轴，与多个图像采集组件中位于中间位置的图像采集组件的光心同轴。
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