CN114995028B - 散斑投影装置及用于增大视场范围的投影成像方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种散斑投影装置及用于增大视场范围的投影成像方法，包括：散斑投影器，用于投射散斑；投影角度调节器，与所述散斑投影器相隔一定距离，并在反射所述散斑投影器所投射的散斑时调节所述散斑的投射方向；以及控制单元，通过控制所述投影角度调节器上的转轴使得所述投影角度调节器产生预定偏移角度。本发明所形成的散斑在具有高密度的基础上，且还能够具有较大的视场范围，从而能够对较大的被测物体进行准确三维测量。

Description

散斑投影装置及用于增大视场范围的投影成像方法
技术领域
本发明涉及计算机三维视觉技术领域，尤其涉及一种散斑投影装置及用于增大视场范围的投影成像方法。
背景技术
结构光三维测量是一种主动式光学三维测量技术，其采用散斑投影装置向被测物体投射经调制或者编码的光学图案(即结构光图案)，同时，利用成像装置拍摄经被测物体表面调制而发生变形的结构光图案，从而基于发生变形的结构光图案来计算出被测物体表面点的三维坐标，实现三维测量。相比于双目视觉法以及飞行时间法(Time of Flight，ToF)等三维测量方法，结构光三维测量具有全场扫描、高测量速度、高分辨率和高精度等显著优势，可广泛应用在工业检测、3D打印、逆向工程、文物保护、医学、三维物体识别、虚拟穿戴、娱乐等众多领域。
随着结构光三维测量的应用愈加广泛，对于散斑投影装置的投影质量要求也越来越高，密度高、视场范围大的散斑投影装置成为行业内迫切的研究需求。然而，由于现有的散斑投影装置在单位面积内所能产生出固定能量的光点数量有限，若为了测量较大的物体而需要扩大视场范围，则一般通过增加散斑投影器的投射角度来实现。可以通过扩散镜等元件直接放大散斑投影器的照射角度，这种方法虽然能够扩大视场范围，但是每一单位面积内各光点的能量以及光点密度都会相应减小，其直接导致测量精确度的降低。也可以采用精细度更高的绕射光学元件(例如，单位面积内可以产生更多光点)来扩大视场范围，但是这种方法会提高制作成本。
综上所述，在结构光三维测量领域中，如何设计出密度高且视场范围大的散斑投影装置成为当前亟待解决的技术问题之一。
发明内容
本发明提供一种散斑投影装置及用于增大视场范围的投影成像方法，用以解决上述问题。
本发明提供一种散斑投影装置，包括：
散斑投影器，用于投射散斑；
投影角度调节器，与所述散斑投影器相隔一定距离，并在反射所述散斑投影器所投射的散斑时调节所述散斑的投射方向；以及
控制单元，通过控制所述投影角度调节器上的转轴使得所述投影角度调节器产生预定偏移角度。
根据本发明提供的一种散斑投影装置，所述投影角度调节器为振镜或反射镜中的一种。
本发明还提供一种用于增大视场范围的投影成像方法，该方法基于上述散斑投影装置实现，该方法包括：
获取散斑投影器投射的第一散斑；
调整投影角度调节器，以使得经过所述投影角度调节器的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，并形成第二散斑；
根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像。
根据本发明提供的用于增大视场范围的投影成像方法，所述根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像，包括：
步骤101)、获取由散斑投影器投射的第一散斑所形成的第一散斑结构光影像；
步骤102)、通过控制单元调整所述投影角度调节器，使得经过所述投影角度调节器的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，从而形成第二散斑，获取所述第二散斑所形成的第二散斑结构光影像；其中，所述预定偏移角度由所述散斑投影器的视场角度决定；
步骤103)、在预定时间内重复所述步骤102)获得多个第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与所述多个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像；其中，所述预定时间由所述散斑投影器的摆动频率与摆动次数决定。
根据本发明提供的用于增大视场范围的投影成像方法，所述根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像，包括：
步骤201)、通过散斑投影器投射第一散斑；
步骤202)、通过控制单元调整所述投影角度调节器，使得经过所述投影角度调节器的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，从而形成第二散斑；其中，所述预定偏移角度由所述散斑投影器的视场角度决定；
步骤203)、在预定时间内重复所述步骤202)获得多个第二散斑，并获取由所述第一散斑与所述多个第二散斑所形成的散斑结构光影像；其中，所述预定时间小于等于所述散斑结构光影像对应的曝光时间，所述预定时间由所述散斑投影器的摆动频率与摆动次数决定。
根据本发明提供的用于增大视场范围的投影成像方法，所述散斑投影器的视场角度由水平视场角度与垂直视场角度构成；
相应地，所述预定偏移角度包括预定水平偏移角度与预定垂直偏移角度；
所述通过控制单元调整所述投影角度调节器，使得经过所述投影角度调节器的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，从而形成第二散斑，包括：
控制所述投影角度调节器沿水平方向摆动，使得所述投影角度调节器在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，从而形成第二散斑；其中，所述预定水平偏移角度小于等于所述水平视场角度的二分之一；或
控制所述投影角度调节器沿垂直方向摆动，使得所述投影角度调节器在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，从而形成第二散斑；其中，所述预定垂直偏移角度小于等于所述垂直视场角度的二分之一。
根据本发明提供的用于增大视场范围的投影成像方法，所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤102)获得多个第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与所述多个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像，包括：
步骤103-1-1)、控制所述投影角度调节器沿水平方向进行水平摆动次数的水平摆动，每次均使得所述投影角度调节器在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成多个第二散斑；
步骤103-1-2)、控制所述投影角度调节器沿垂直方向进行一次垂直摆动，使得所述投影角度调节器在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成第二散斑；
步骤103-1-3)、重复所述步骤103-1-1)至所述步骤103-1-2)直到垂直方向上的摆动达到垂直摆动次数；
步骤103-1-4)、获取每个第二散斑所形成的第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与每个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像。
根据本发明提供的用于增大视场范围的投影成像方法，所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤102)获得多个第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与所述多个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像，包括：
步骤103-2-1)、控制所述投影角度调节器沿垂直方向进行垂直摆动次数的垂直摆动，每次均使得所述投影角度调节器在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成多个第二散斑；
步骤103-2-2)、控制所述投影角度调节器沿水平方向进行一次水平摆动，使得所述投影角度调节器在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成第二散斑；
步骤103-2-3)、重复所述步骤103-2-1)至所述步骤103-2-2)直到水平方向上的摆动达到水平摆动次数；
步骤103-2-4)、获取每个第二散斑所形成的第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与每个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像。
根据本发明提供的用于增大视场范围的投影成像方法，所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤202)获得多个第二散斑，并获取由所述第一散斑与所述多个第二散斑所形成的散斑结构光影像，包括：
步骤203-1-1)、控制所述投影角度调节器沿水平方向进行水平摆动次数的水平摆动，每次均使得所述投影角度调节器在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成多个第二散斑；
步骤203-1-2)、控制所述投影角度调节器沿垂直方向进行一次垂直摆动，使得所述投影角度调节器在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成第二散斑；
步骤203-1-3)、重复所述步骤203-1-1)至所述步骤203-1-2)直到垂直方向上的摆动达到垂直摆动次数；
步骤203-1-4)、获取由所述第一散斑与所有所述第二散斑所形成的散斑结构光影像。
根据本发明提供的用于增大视场范围的投影成像方法，所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤202)获得多个第二散斑，并获取由所述第一散斑与所述多个第二散斑所形成的散斑结构光影像，包括：
步骤203-2-1)、控制所述投影角度调节器沿垂直方向进行垂直摆动次数的垂直摆动，每次均使得所述投影角度调节器在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成多个第二散斑；
步骤203-2-2)、控制所述投影角度调节器沿水平方向进行一次水平摆动，使得所述投影角度调节器在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成第二散斑；
步骤203-2-3)、重复所述步骤203-2-1)至所述步骤203-2-2)直到水平方向上的摆动达到水平摆动次数；
步骤203-2-4)、获取由所述第一散斑与所有所述第二散斑所形成的散斑结构光影像。
根据本发明提供的用于增大视场范围的投影成像方法，在所述获取散斑投影器投射的第一散斑之前，方法还包括：
预先设置散斑结构光影像对应的视场大小，作为目标视场；或
预先获取散斑结构光影像对应的被测物体相应的范围，作为目标视场，其中，所述被测物体为散斑投影器投射对象；
根据所述目标视场与第一散斑对应的视场大小，计算得到摆动次数。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述任一种用于增大视场范围的投影成像方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种用于增大视场范围的投影成像方法。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种用于增大视场范围的投影成像方法。
本发明提供的散斑投影装置及用于增大视场范围的投影成像方法，通过调节投影角度调节器，使得所述投影角度调节器产生预定偏移角度，基于偏移后的散斑与偏移前的散斑来获得大视场范围下的散斑结构光影像，在具有高密度的同时，且还能够具有较大的视场范围，从而能够对较大的被测物体进行准确三维测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例提供的散斑投影装置的结构图；
图2是本发明实施例提供的用于增大视场范围的投影成像方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的拼接成像的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一次成像的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的通过拼接成像得到的散斑结构光影像示意图；
图6是本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。
附图标记：
10：散斑投影装置；
101：散斑投影器；
102：投影角度调节器；
103：控制单元；
104：散斑投影器开关；
20：成像装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
在对本发明的散斑投影装置及用于增大视场范围的投影成像方法进行说明之前，需要说明的是，本发明中的水平方向是指沿投影角度调节器的水平面方向，垂直方向是指垂直于沿投影角度调节器的水平面的方向。
图1是本发明实施例提供的散斑投影装置的结构图；如图1所示，该散斑投影装置10包括散斑投影器101、投影角度调节器102、控制单元103以及散斑投影器开关104。
其中，散斑投影器101，用于投射散斑。
散斑投影器开关104，用于触发散斑投影器101进行散斑。
投影角度调节器102，与所述散斑投影器101相隔一定距离，并在反射所述散斑投影器101所投射的散斑时调节所述散斑的投射方向。
控制单元103，通过控制所述投影角度调节器102上的转轴使得所述投影角度调节器102产生预定偏移角度。
具体地，散斑投影器101上设置有呈阵列排布的多个光源(例如可见光、红外线、激光等)。在启动散斑投影器101后，所有光源向被测物体投射散斑。
在本实施例中，光源采用激光光源，若干个激光光源呈阵列排布，激光光源的数量根据具体地三维测量需求进行设置，可以设置几十、上百甚至更多的发光点数。本发明对光源的选择并不做限定，在本发明的其他实施例中，可以根据实际需要选择其他的一些光源结构。
投影角度调节器102设置在所述散斑投影器101投射散斑的一端，散斑在投影角度调节器102的一侧发生反射，投影角度调节器102将散斑投射在被测物体的表面。在投影角度调节器102不与散斑接触的一侧设置有转轴，控制单元103通过对转轴发出控制信号，使得转轴转动，从而达到调整投影角度调节器102状态(即沿水平方向或垂直方向摆动)的目的，继而使得散斑经过调整后的投影角度调节器102之后照射在被测物体的不同位置上，从而能够增大视场范围。
控制单元103还会对散斑投影器开关104发送控制信号，从而控制散斑投影器开关104开关。另外，控制单元103还会对成像装置20发送控制信号，控制成像装置20获取散斑结构光影像。
另外，散斑投影装置10与成像装置20相配合实现散斑结构光影像的获取，具体地，先控制散斑投射器在被测物体上投射散斑，利用成像装置20获取被测物体上散斑对应的影像，然后关闭散斑投射器，通过控制单元103控制投影角度调节器102摆动到合适角度，继而再打开散斑投射器进行投射，再通过成像装置20获取影像，不断反复这一过程从而获取大视场范围的影像。
需要说明的是，若投影角度调节器102的转轴为二维转轴，则其中一个转轴为快轴，另一转轴为慢轴。其中，快轴一直摆动，也可以是摆动到预定偏移角度时暂停，等成像后再继续摆动。具体地，投影角度调节器102快轴一直以固定的频率在连续摆动，当达到预定偏移角度的时候，触发散斑投影器开关104打开散斑投影器101投射散斑，并触发成像装置20成像获取到第二点阵结构光影像，此时投影角度调节器102快轴的摆动是连续的。或者，投影角度调节器102快轴摆动到预定偏移角度的时候暂停，触发散斑投影器开关104打开散斑投影器101投射散斑，并触发成像装置20成像获取到第二点阵结构光影像，此时投影角度调节器102快轴的摆动是不连续的。而投影角度调节器102慢轴是摆动一次达到预定偏移角度的时候暂停，等待投影角度调节器102快轴摆动达到预定摆动次数时，再摆动一次达到预定偏移角度，投影角度调节器102慢轴是不连续转动。
进一步地，投影角度调节器102为振镜或反射镜中的一种。在本实施例中，投影角度调节器102为振镜，在本发明的其他实施例中，投影角度调节器102可以为其他能够调整散斑角度的光学元件，例如，快速反射镜。
需要说明的是，本实施例中转轴可以是二维转轴也可以是一维转轴。其中，二维转轴可以沿着水平与垂直两个方向扩展，而一维转轴只能沿着某一个方向(水平方向或垂直方向)扩展。因此，当投影角度调节器102只需要在一个方向上进行转动达到预定偏移角度时，则可以选用一维转轴或是二维转轴；当投影角度调节器102需要在两个方向上进行转动达到预定偏移角度时，则只能选用二维转轴，可以根据实际需求选择转轴，本实施例对此不做限定。
根据本发明实施例提供的散斑投影装置10，通过在所述散斑投影器101投射散斑的一端设置投影角度调节器102，使得所述投影角度调节器102产生预定偏移角度，基于偏移后的散斑与偏移前的散斑来获得大视场范围下的散斑结构光影像，既保证了高密度，且还具有较大的视场范围，从而能够对较大的被测物体进行准确三维测量。
在上述实施例提供的散斑投影装置10基础上，本发明实施例还提供一种用于增大视场范围的投影成像方法，如图2所示，用于增大视场范围的投影成像方法包括如下步骤：
步骤一，获取散斑投影器101投射的第一散斑。
步骤二，调整投影角度调节器102，以使得经过所述投影角度调节器102的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，并形成第二散斑。
步骤三，根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像。
具体地，控制单元103控制散斑投影器开关104，从而打开散斑投影器101，使得散斑投影器101第一次向被测物体上投射散斑(即为第一散斑)；随后控制单元103控制散斑投影器开关104关闭散斑投影器101，接着控制单元103再通过控制所述投影角度调节器102上的转轴使得所述投影角度调节器102产生预定偏移角度，再控制散斑投影器开关104打开散斑投影器101，使得散斑投影器101第二次向被测物体上投射散斑(即为第二散斑)，因此类推，通过重复开关散斑投影器101以及调整投影角度调节器102上的转轴，从而获得多个第二散斑。
对应的散斑结构光影像可以通过两种方式获得，一种是在散斑投影器101在被测物体上投射出散斑(包括第一散斑与第二散斑)时就获取散斑所形成的影像(包括第一散斑结构光影像与多个第二散斑结构光影像)，在预定时间内完成所有第二散斑的投射之后，将第一散斑结构光影像与所有第二散斑结构光影像进行拼接，从而获得拼接后散斑结构光影像，该拼接后散斑结构光影像作为最后的散斑结构光影像。
另一种则是控制成像装置20的曝光时间，在曝光时间内控制转轴重复转动使得投影角度调节器102产生预定偏移角度从而获取所有第二散斑，从而通过成像装置20一次性拍摄得到由第一散斑与所有第二散斑所构成的散斑结构光影像。
由于第一散斑与所有第二散斑能够覆盖较大的被测物体，因而最后的散斑结构光影像具有大视场。
进一步地，在上述实施例提供的用于增大视场范围的投影成像方法的基础上，所述根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像，如图3所示，包括：
步骤101)、获取由散斑投影器101投射的第一散斑所形成的第一散斑结构光影像。
在本步骤中，控制单元103输出触发散斑投影器101开启的信号，打开散斑投影器开关104，进而开启散斑投影器101，散斑投影器101中呈阵列排布的光源经过投影角度调节器102(当前投影角度调节器102为原始状态，未经过调节)投射到被测物体上的第一散斑(当前散斑投射在被测物体上的视场范围也为原始视场)，获取被测物体所反射出的第一散斑所形成的散斑影像，即为第一散斑结构光影像。在获取第一散斑结构光影像之后，控制单元103输出散斑投影器101关闭信号，从而控制散斑投影器101停止投射散斑。
步骤102)、通过控制单元103调整所述投影角度调节器102，使得经过所述投影角度调节器102的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，从而形成第二散斑，获取所述第二散斑所形成的第二散斑结构光影像；其中，所述预定偏移角度由所述散斑投影器101的视场角度决定。
在本步骤中，利用控制单元103控制投影角度调节器102上的转轴转动，从而使得投影角度调节器102进行水平方向或垂直方向的转动，在达到预定偏移角度之后，控制单元103输出散斑投影器101开启的信号，散斑投影器开关104打开，从而使得散斑投影器101中的光源再次向被测物体投射散斑(即为第二散斑)，进而获取第二散斑所形成的影像，即为第二散斑结构光影像。在获得第二散斑结构光影像之后，控制单元103输出散斑投影器101关闭信号，散斑投影器开关104关闭，从而使得散斑投影器101停止散斑投射。
步骤103)、在预定时间内重复所述步骤102)获得多个第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与所述多个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像。
其中，预定时间由投影角度调节器102的摆动频率与摆动次数决定，而摆动次数由第一散斑所对应的视场大小(即原始视场大小)与目标视场大小决定，例如目标视场为(m+1)w×(n+1)h，第一散斑所对应的视场大小为w×h，那么摆动次数包括沿宽度w方向水平摆动m次以及沿高度h方向垂直摆动n次。
需要说明的是，在上述步骤101)-步骤103)中散斑投影器101中各个光源的投射角度保持不变，仅仅使得投射在被测物体上的散斑位置发生变化，即第一散斑与第二散斑实质相同，其处于被测物体的不同位置。另外，本实施例中，为了获得较高的密度，第一散斑中各个光源点之间较为密集，因而最后获得的散斑结构光影像既具有高密度的同时，还能具有较大的视场范围。
根据本发明实施例提供的用于增大视场范围的投影成像方法，利用上述的散斑投影装置10来不断调整投影角度调节器102，使得散斑照射在被测物体的不同位置上，并获得不同位置所发射的散斑影像(包括第一散斑结构光影像与第二散斑结构光影像)，将所有第二散斑结构光影像与第一散斑结构光影像进行拼接，从而获得大视场的拼接后散斑结构光影像，能够保证散斑在具有高密度的同时，还能够具有较大的视场范围，从而能够对较大的被测物体进行准确三维测量。
进一步地，在上述实施例提供的用于增大视场范围的投影成像方法的基础上，所述根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像，如图4所示，包括：
步骤201)、通过散斑投影器101投射第一散斑。
在本步骤中，控制单元103输出触发散斑投影器101开启的信号，打开散斑投影器开关104，进而开启散斑投影器101，散斑投影器101中呈阵列排布的光源经过投影角度调节器102(当前投影角度调节器102为原始状态，未经过调节)投射到被测物体上，形成第一散斑(当前散斑投射在被测物体上的视场范围也为原始视场)。
步骤202)、通过控制单元103调整所述投影角度调节器102，使得经过所述投影角度调节器102的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，从而形成第二散斑；其中，所述预定偏移角度由所述散斑投影器101的视场角度决定。
在本步骤中，利用控制单元103控制投影角度调节器102上的转轴转动，从而使得投影角度调节器102进行水平方向或垂直方向的转动，在达到预定偏移角度之后，控制单元103输出散斑投影器101开启的信号，散斑投影器开关104打开，从而使得散斑投影器101中的光源再次向被测物体投射，从而形成第二散斑。
步骤203)、在预定时间内重复所述步骤202)获得多个第二散斑，并获取由所述第一散斑与所述多个第二散斑所形成的散斑结构光影像。
其中，所述预定时间小于等于所述散斑结构光影像对应的曝光时间，所述预定时间由所述散斑投影器101的摆动频率与摆动次数决定。
曝光时间是指成像装置20的曝光时间，本实施例中，将散斑投影器101投出的散斑经投影角度调节器102发生的多次偏移控制在一个曝光时间内，从而使得成像装置20可以一次性采集到所有的发生多次偏移的散斑结构光影像。
根据本发明实施例提供的用于增大视场范围的投影成像方法，在曝光时间内利用上述的散斑投影装置10来不断调整投影角度调节器102形成多个散斑，并一次性获取所有散斑(包括第一散斑与第二散斑)所对应的散斑结构光影像，能够保证散斑在具有高密度的同时，还具有较大的视场范围，从而能够对较大的被测物体进行准确三维测量，并能提升成像效率。
进一步地，所述散斑投影器101的视场角度由水平视场角度与垂直视场角度构成；
相应地，所述预定偏移角度包括预定水平偏移角度与预定垂直偏移角度；
所述通过控制单元103调整所述投影角度调节器102，使得经过所述投影角度调节器102的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，从而形成第二散斑，包括：
控制所述投影角度调节器102沿水平方向摆动，使得所述投影角度调节器102在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，从而形成第二散斑；其中，所述预定水平偏移角度小于等于所述水平视场角度的二分之一；或
控制所述投影角度调节器102沿垂直方向摆动，使得所述投影角度调节器102在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，从而形成第二散斑；其中，所述预定垂直偏移角度小于等于所述垂直视场角度的二分之一。
图5是本发明实施例提供的通过拼接成像得到的散斑结构光影像示意图，如图5所示，散斑投影器101的视场角度由水平视场角度θ与垂直视场角度v构成，对应地，预定偏移角度包括预定水平偏移角度θ1与预定垂直偏移角度v1。
在通过控制单元103调整所述投影角度调节器102，使得经过所述投影角度调节器102的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，从而形成第二散斑的过程中，可以是水平方向上的偏移，也可以是垂直方向上的偏移。
具体地，水平方向上的偏移包括：控制单元103控制投影角度调节器102上的二维转轴沿水平方向摆动，摆动的偏移角度能够达到预定水平偏移角度θ1，从而在第一散斑的水平方向上，形成邻接第一散斑的第二散斑，该第二散斑的视场具体如图5所示，在原始视场w×h的水平方向上，大小为w1×h的视场。
需要说明的是，预定水平偏移角度θ1小于等于水平视场角度θ的二分之一。当预定水平偏移角度θ1等于水平视场角度θ/2时，第二散斑与第一散斑刚好相邻，即w1等于w；当预定水平偏移角度θ1小于水平视场角度θ/2时，第二散斑在水平方向上与第一散斑部分重叠，即w1小于w。
垂直方向上的偏移包括：控制单元103控制投影角度调节器102上的二维转轴沿垂直方向摆动，摆动的偏移角度能够达到预定垂直偏移角度v1，从而在第一散斑的垂直方向上，形成邻接第一散斑的第二散斑。该第二散斑的视场具体如图5所示，在原始视场w×h的垂直方向上，大小为w×h1的视场。
需要说明的是，预定垂直偏移角度v1小于等于垂直视场角度v的二分之一。当垂直偏移角度v1等于垂直视场角度v/2时，第二散斑与第一散斑刚好相邻，此时，h1等于h；当垂直偏移角度v1小于垂直视场角度v/2时，第二散斑在垂直方向上与第一散斑部分重叠，此时，h1小于h。
根据本发明实施例提供的用于增大视场范围的投影成像方法，能够控制第一散斑与第二散斑之间的位置关系，从而保证被测物体能够被散斑完全覆盖，兼具高密度与大视场范围。
进一步地，所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤102)获得多个第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与所述多个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像，包括：
步骤103-1-1)、控制所述投影角度调节器102沿水平方向进行水平摆动次数的水平摆动，每次均使得所述投影角度调节器102在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成多个第二散斑。
需要说明的是，在拼接成像过程中，步骤103)可以按行投射，也可以按列投射，本部分按行重复为例对步骤103)进行具体说明。
另外，在执行步骤103-1-1)之前，步骤102)中先通过控制单元103控制投影角度调节器102上的二维转轴沿水平方向摆动，摆动的偏移角度能够达到预定水平偏移角度θ1，从而形成一个第二散斑，然后进入步骤103-1-1)。
在本步骤中，控制单元103控制所述投影角度调节器102上的二维转轴(即为沿水平方向上的转轴，该水平方向上的转轴为快轴)沿水平方向进行水平摆动次数m次的水平摆动，每次摆动角度都达到预定水平偏移角度θ1，从而获得多个第二散斑。其中，所述摆动次数包括水平摆动次数m与垂直摆动次数n。此时，沿着第一散斑的水平方向上，共有m个第二散斑。m个第二散斑对应的视场具体如图5所示，在原始视场的水平方向，包括大小为w1×h、......、wm×h的m个第二散斑所对应的视场。
步骤103-1-2)、控制所述投影角度调节器102沿垂直方向进行一次垂直摆动，使得所述投影角度调节器102在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成第二散斑。
在本步骤中，控制单元103控制所述投影角度调节器102上的二维转轴(即为沿垂直方向上的转轴，该垂直方向上的转轴为慢轴)沿垂直方向进行一次垂直摆动，使得所述投影角度调节器102在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度v1，在垂直方向上邻接第一散斑形成一个第二散斑。
步骤103-1-3)、重复所述步骤103-1-1)至所述步骤103-1-2)直到垂直方向上的摆动达到垂直摆动次数n。其中，垂直摆动次数n次是指总的垂直方向上的摆动次数，包括了步骤103-1-2)中的第一次垂直摆动。此时，共有(m+1)×(n+1)-1个第二散斑。
步骤103-1-4)、获取每个第二散斑所形成的第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与每个第二散斑结构光影像进行拼接，得到如图5所示的拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像。
假设第一散斑结构光影像的大小为w×h，且预定水平偏移角度θ1等于水平视场角度θ/2，垂直偏移角度v1等于垂直视场角度v/2，则此时拼接后散斑结构光影像的大小为(m+1)w×(n+1)h，从而使得视场范围扩大了(m+1)×(n+1)倍。
另外，本实施例中还包括了垂直摆动次数n为0的特殊情况，具体地，若垂直摆动次数n为0，则先执行步骤103-1-1)，然后直接执行步骤103-1-4)，从而获得散斑结构光影像。在此过程中，投影角度调节器102上的转轴可以为一维转轴。
根据本发明实施例提供的用于增大视场范围的投影成像方法，利用上述的散斑投影装置10来不断调整投影角度调节器102，使得散斑照射在被测物体的不同位置上，并获得所有第二散斑所形成的影像，也即第二散斑结构光影像，将所有第二散斑结构光影像与第一散斑结构光影像进行拼接，从而获得视场范围扩大了(m+1)×(n+1)倍的拼接后散斑结构光影像，因此不仅满足了对较大物体的三维测量需求，还能使得散斑具有高密度，使得对较大的被测物体的三维测量更加准确。另外，通过设置快轴与慢轴从而加快了成像速率。
进一步地，本部分以按列为例，对步骤103)进行详细说明：
所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤102)获得多个第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与所述多个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像，包括：
步骤103-2-1)、控制所述投影角度调节器102沿垂直方向进行垂直摆动次数的垂直摆动，每次均使得所述投影角度调节器102在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成多个第二散斑。
需要说明得是，在执行步骤103-2-1)之前，步骤102)中先通过控制单元103控制投影角度调节器102上的二维转轴沿垂直方向摆动，摆动的偏移角度能够达到预定垂直偏移角度v1，从而形成一个第二散斑，然后进入步骤103-2-1)。
在本步骤中，控制单元103控制所述投影角度调节器102上的二维转轴(即垂直方向上的转轴，该垂直方向上转轴为快轴)沿垂直方向进行垂直摆动次数n次的垂直摆动，每次都能达到预定垂直偏移角度v1，从而在垂直方向上形成n个第二散斑，该n个第二散斑所对应的视场具体如图5所示，在原始视场的垂直方向上，包括大小为w×h1、......、w×hn的n个第二散斑所对应的视场。
步骤103-2-2)、控制所述投影角度调节器102沿水平方向进行一次水平摆动，使得所述投影角度调节器102在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成第二散斑。
在本步骤中，控制单元103控制所述投影角度调节器102上的二维转轴(即水平方向上的转轴，该水平方向上的转轴为慢轴)沿水平方向进行一次水平摆动，达到预定水平偏移角度θ1，形成一个在垂直方向上与第一散斑邻接的第二散斑。
步骤103-2-3)、重复所述步骤103-2-1)至所述步骤103-2-2)直到水平方向上的摆动达到水平摆动次数m次。其中，水平摆动次数m次是指总的水平方向上的摆动次数，包括了步骤103-2-2)中的第一次水平摆动。此时，共有(m+1)×(n+1)-1个第二散斑。
步骤103-2-4)、获取每个第二散斑所形成的第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与每个第二散斑结构光影像进行拼接，得到如图5所示的拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像。
假设第一散斑结构光影像的大小为w×h，且预定水平偏移角度θ1等于水平视场角度θ/2，垂直偏移角度v1等于垂直视场角度v/2，则此时拼接后散斑结构光影像的大小为(m+1)w×(n+1)h，从而使得视场范围扩大了(m+1)×(n+1)倍。
另外，本实施例中还包括了水平摆动次数m为0的特殊情况，具体地，若水平摆动次数m为0，则先执行步骤103-2-1)，然后直接执行步骤103-2-4)，从而获得散斑结构光影像。在此过程中，投影角度调节器102上的转轴可以为一维转轴。
根据本发明实施例提供的用于增大视场范围的投影成像方法，不仅满足了对较大物体的三维测量需求，还能使得散斑具有高密度，使得对较大的被测物体的三维测量更加准确。另外，通过设置快轴与慢轴从而加快了成像速率。
进一步地，与在上述拼接成像类似，在一次成像过程中，步骤203)中的重复可以是按行重复也可以是按列重复，本实施例中以按行重复为例进行具体说明。
所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤202)获得多个第二散斑，并获取由所述第一散斑与所述多个第二散斑所形成的散斑结构光影像，包括：
步骤203-1-1)、控制所述投影角度调节器102沿水平方向进行水平摆动次数的水平摆动，每次均使得所述投影角度调节器102在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成多个第二散斑。
需要说明的是，在执行步骤203-1-1)之前，在步骤202)中先通过控制单元103控制投影角度调节器102上的二维转轴沿水平方向摆动，摆动的偏移角度能够达到预定水平偏移角度θ1，从而形成一个第二散斑，然后进入步骤203-1-1)。
在本步骤中，控制单元103控制所述投影角度调节器102上的二维转轴(即为沿水平方向上的转轴，该水平方向上的转轴为快轴)沿水平方向进行水平摆动次数m次的水平摆动，每次均使得所述投影角度调节器102在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度θ1，形成m个第二散斑。
步骤203-1-2)、控制所述投影角度调节器102沿垂直方向进行一次垂直摆动，使得所述投影角度调节器102在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成第二散斑。
在本步骤中，控制单元103控制所述投影角度调节器102上的二维转轴(即为沿垂直方向上的转轴，该垂直方向上的转轴为慢轴)沿垂直方向进行一次垂直摆动，使得所述投影角度调节器102在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度v1，在垂直方向上邻接第一散斑形成一个第二散斑。
步骤203-1-3)、重复所述步骤203-1-1)至所述步骤203-1-2)直到垂直方向上的摆动达到垂直摆动次数n次。其中，垂直摆动次数n次是指总的垂直方向上的摆动次数，包括了步骤103-1-2)中的第一次垂直摆动。此时，共有(m+1)×(n+1)-1个第二散斑。
步骤203-1-4)、获取由所述第一散斑与所有所述第二散斑所形成的散斑结构光影像。
假设第一散斑对应的视场大小为w×h，且预定水平偏移角度θ1等于水平视场角度θ/2，垂直偏移角度v1等于垂直视场角度v/2，则此时获取的散斑结构光影像的大小为(m+1)w×(n+1)h，从而使得视场范围扩大了(m+1)×(n+1)倍。
另外，本实施例中还包括了垂直摆动次数n为0的特殊情况，具体地，若垂直摆动次数n为0，则先执行步骤203-1-1)，然后直接执行步骤203-1-4)，从而获得散斑结构光影像。在此过程中，投影角度调节器102上的转轴可以为一维转轴。
根据本发明实施例提供的用于增大视场范围的投影成像方法，能够获得视场范围扩大了(m+1)×(n+1)倍的散斑结构光影像，因此不仅满足了对较大物体的三维测量需求，还能使得散斑具有高密度，使得对较大的被测物体的三维测量更加准确。另外，通过设置快轴与慢轴，以及在曝光时间内一次成像，从而加快了成像速率。
进一步地，以按列为例，对步骤203)进行详细说明：
所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤202)获得多个第二散斑，并获取由所述第一散斑与所述多个第二散斑所形成的散斑结构光影像，包括：
步骤203-2-1)、控制所述投影角度调节器102沿垂直方向进行垂直摆动次数的垂直摆动，每次均使得所述投影角度调节器102在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成多个第二散斑。
需要说明的是，在执行步骤203-2-1)之前，步骤202)中先通过控制单元103控制投影角度调节器102上的二维转轴沿垂直方向摆动，摆动的偏移角度能够达到预定垂直偏移角度v1，从而形成一个第二散斑，然后进入步骤203-2-1)。
在本步骤中，控制单元103控制所述投影角度调节器102上的二维转轴(即垂直方向上的转轴，该垂直方向上转轴为快轴)沿垂直方向进行垂直摆动次数n的垂直摆动，每次均使得所述投影角度调节器102在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度v1，形成n个第二散斑。
步骤203-2-2)、控制所述投影角度调节器102沿水平方向进行一次水平摆动，使得所述投影角度调节器102在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成第二散斑。
在本步骤中，控制单元103控制所述投影角度调节器102上的二维转轴(即水平方向上的转轴，该水平方向上的转轴为慢轴)沿水平方向进行一次水平摆动，达到预定水平偏移角度θ1，形成一个在垂直方向上与第一散斑邻接的第二散斑。
步骤203-2-3)、重复所述步骤203-2-1)至所述步骤203-2-2)直到水平方向上的摆动达到水平摆动次数m次。其中，水平摆动次数m次是指总的水平方向上的摆动次数，包括了步骤203-2-2)中的第一次水平摆动。此时，共有(m+1)×(n+1)-1个第二散斑。
步骤203-2-4)、获取由所述第一散斑与所有所述第二散斑所形成的散斑结构光影像。
假设第一散斑对应的视场大小为w×h，且预定水平偏移角度θ1等于水平视场角度θ/2，垂直偏移角度v1等于垂直视场角度v/2，则此时获取的散斑结构光影像的大小为(m+1)w×(n+1)h，从而使得视场范围扩大了(m+1)×(n+1)倍。
另外，本实施例中还包括了水平摆动次数m为0的特殊情况，具体地，若水平摆动次数m为0，则先执行步骤203-2-1)，然后直接执行步骤203-2-4)，从而获得散斑结构光影像。在此过程中，投影角度调节器102上的转轴可以为一维转轴。
根据本发明实施例提供的用于增大视场范围的投影成像方法，能够获得视场范围扩大了(m+1)×(n+1)倍的散斑结构光影像，因此不仅满足了对较大物体的三维测量需求，还能使得散斑具有高密度，使得对较大的被测物体的三维测量更加准确。另外，通过设置快轴与慢轴，以及在曝光时间内一次成像，从而加快了成像速率。
进一步地，在所述获取散斑投影器投射的第一散斑之前，方法还包括：
预先设置散斑结构光影像对应的视场大小，作为目标视场；或
预先获取散斑结构光影像对应的被测物体相应的范围，作为目标视场，其中，所述被测物体为散斑投影器101投射对象；
根据所述目标视场与第一散斑对应的视场大小，计算得到摆动次数。
具体地，假设目标视场(即需要通过上述实施例中的用于增大视场范围的投影成像方法获得的最后散斑结构光影像所对应的视场)为指定大小，则此时的摆动次数可以根据指定的目标视场大小设置，例如，目标视场大小指定为(m+1)w×(n+1)h，其中，w×h为第一散斑所对应的原始视场大小，则对应的摆动次数为(m+1)×(n+1)-1，具体包括水平摆动次数m，垂直摆动次数n。
另外一种情况，目标视场的大小是通过预测得到，具体地，通过根据被测物体的范围来预测出目标视场的大小，进而根据第一散斑所对应的原始视场大小，确定摆动次数。
其中，被测物体的范围可以是测量得到，也可以是基于被测物体的二维图像识别得到，本发明对被测物体的范围确定过程不做限定。
需要说明的是由于目标视场的大小已知，因此在预定水平偏移角度θ1小于水平视场角度θ/2时，水平摆动次数多于θ1等于θ/2时的水平摆动次数。同理，在垂直偏移角度v1小于垂直视场角度v/2的情况下，垂直摆动次数多于v1等于v/2时的垂直摆动次数。
根据本发明实施例提供的用于增大视场范围的投影成像方法，通过预先设置得到或预测得到的摆动次数来确定散斑结构光影像所对应的视场大小，既能满足对指定大小的目标视场的需求，也能满足实际情况下基于被测物体实际大小需求从而形成特定大小的目标视场，使用更加灵活。
图6是本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行用于增大视场范围的投影成像方法，该方法基于上述实施例中的散斑投影装置实现，该方法包括：获取散斑投影器投射的第一散斑；调整投影角度调节器，以使得经过所述投影角度调节器的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，并形成第二散斑；根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像。
此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，计算机程序被处理器执行时，计算机能够用以执行用于增大视场范围的投影成像方法，该方法基于上述实施例中的散斑投影装置实现，该方法包括：获取散斑投影器投射的第一散斑；调整投影角度调节器，以使得经过所述投影角度调节器的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，并形成第二散斑；根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的以执行用于增大视场范围的投影成像方法，该方法基于上述实施例中的散斑投影装置实现，该方法包括：获取散斑投影器投射的第一散斑；调整投影角度调节器，以使得经过所述投影角度调节器的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，并形成第二散斑；根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种散斑投影装置，其特征在于，包括：
散斑投影器，用于投射散斑；
投影角度调节器，与所述散斑投影器相隔一定距离，并在反射所述散斑投影器所投射的散斑时调节所述散斑的投射方向；以及
控制单元，通过控制所述投影角度调节器上的转轴使得所述投影角度调节器产生预定偏移角度；
其中，所述预定偏移角度由所述散斑投影器的视场角度决定，所述散斑投影器的视场角度由水平视场角度与垂直视场角度构成，所述预定偏移角度包括预定水平偏移角度与预定垂直偏移角度；
所述控制单元具体用于控制所述投影角度调节器沿水平方向摆动，使得所述投影角度调节器在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，从而形成第二散斑；其中，所述预定水平偏移角度小于等于所述水平视场角度的二分之一；或
用于控制所述投影角度调节器沿垂直方向摆动，使得所述投影角度调节器在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，从而形成第二散斑；其中，所述预定垂直偏移角度小于等于所述垂直视场角度的二分之一。
2.根据权利要求1所述的散斑投影装置，其特征在于，所述投影角度调节器为振镜或反射镜中的一种。
3.一种用于增大视场范围的投影成像方法，其特征在于，该方法基于权利要求1或2所述的散斑投影装置实现，该方法包括：
获取散斑投影器投射的第一散斑；
调整投影角度调节器，以使得经过所述投影角度调节器的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，并形成第二散斑；
根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像；
其中，所述预定偏移角度由所述散斑投影器的视场角度决定，所述散斑投影器的视场角度由水平视场角度与垂直视场角度构成，所述预定偏移角度包括预定水平偏移角度与预定垂直偏移角度；
所述调整投影角度调节器，以使得经过所述投影角度调节器的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，并形成第二散斑，包括：
控制所述投影角度调节器沿水平方向摆动，使得所述投影角度调节器在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，从而形成第二散斑；其中，所述预定水平偏移角度小于等于所述水平视场角度的二分之一；或
控制所述投影角度调节器沿垂直方向摆动，使得所述投影角度调节器在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，从而形成第二散斑；其中，所述预定垂直偏移角度小于等于所述垂直视场角度的二分之一。
4.根据权利要求3所述的用于增大视场范围的投影成像方法，其特征在于，所述根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像，包括：
步骤101)、获取由散斑投影器投射的第一散斑所形成的第一散斑结构光影像；
步骤102)、通过控制单元调整所述投影角度调节器，使得经过所述投影角度调节器的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，从而形成第二散斑，获取所述第二散斑所形成的第二散斑结构光影像；
步骤103)、在预定时间内重复所述步骤102)获得多个第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与所述多个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像；其中，所述预定时间由所述散斑投影器的摆动频率与摆动次数决定。
5.根据权利要求3所述的用于增大视场范围的投影成像方法，其特征在于，所述根据所述第一散斑以及所述第二散斑获得散斑结构光影像，包括：
步骤201)、通过散斑投影器投射第一散斑；
步骤202)、通过控制单元调整所述投影角度调节器，使得经过所述投影角度调节器的第一散斑的偏移角度达到预定偏移角度，从而形成第二散斑；
步骤203)、在预定时间内重复所述步骤202)获得多个第二散斑，并获取由所述第一散斑与所述多个第二散斑所形成的散斑结构光影像；其中，所述预定时间小于等于所述散斑结构光影像对应的曝光时间，所述预定时间由所述散斑投影器的摆动频率与摆动次数决定。
6.根据权利要求3所述的用于增大视场范围的投影成像方法，其特征在于，所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤102)获得多个第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与所述多个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像，包括：
步骤103-1-1)、控制所述投影角度调节器沿水平方向进行水平摆动次数的水平摆动，每次均使得所述投影角度调节器在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成多个第二散斑；
步骤103-1-2)、控制所述投影角度调节器沿垂直方向进行一次垂直摆动，使得所述投影角度调节器在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成第二散斑；
步骤103-1-3)、重复所述步骤103-1-1)至所述步骤103-1-2)直到垂直方向上的摆动达到垂直摆动次数；
步骤103-1-4)、获取每个第二散斑所形成的第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与每个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像。
7.根据权利要求3所述的用于增大视场范围的投影成像方法，其特征在于，所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤102)获得多个第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与所述多个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像，包括：
步骤103-2-1)、控制所述投影角度调节器沿垂直方向进行垂直摆动次数的垂直摆动，每次均使得所述投影角度调节器在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成多个第二散斑；
步骤103-2-2)、控制所述投影角度调节器沿水平方向进行一次水平摆动，使得所述投影角度调节器在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成第二散斑；
步骤103-2-3)、重复所述步骤103-2-1)至所述步骤103-2-2)直到水平方向上的摆动达到水平摆动次数；
步骤103-2-4)、获取每个第二散斑所形成的第二散斑结构光影像，并将所述第一散斑结构光影像与每个第二散斑结构光影像进行拼接，得到拼接后散斑结构光影像作为散斑结构光影像。
8.根据权利要求3所述的用于增大视场范围的投影成像方法，其特征在于，所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤202)获得多个第二散斑，并获取由所述第一散斑与所述多个第二散斑所形成的散斑结构光影像，包括：
步骤203-1-1)、控制所述投影角度调节器沿水平方向进行水平摆动次数的水平摆动，每次均使得所述投影角度调节器在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成多个第二散斑；
步骤203-1-2)、控制所述投影角度调节器沿垂直方向进行一次垂直摆动，使得所述投影角度调节器在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成第二散斑；
步骤203-1-3)、重复所述步骤203-1-1)至所述步骤203-1-2)直到垂直方向上的摆动达到垂直摆动次数；
步骤203-1-4)、获取由所述第一散斑与所有所述第二散斑所形成的散斑结构光影像。
9.根据权利要求3所述的用于增大视场范围的投影成像方法，其特征在于，所述摆动次数包括水平摆动次数与垂直摆动次数；
相应地，所述在预定时间内重复所述步骤202)获得多个第二散斑，并获取由所述第一散斑与所述多个第二散斑所形成的散斑结构光影像，包括：
步骤203-2-1)、控制所述投影角度调节器沿垂直方向进行垂直摆动次数的垂直摆动，每次均使得所述投影角度调节器在垂直方向上的偏移角度达到预定垂直偏移角度，形成多个第二散斑；
步骤203-2-2)、控制所述投影角度调节器沿水平方向进行一次水平摆动，使得所述投影角度调节器在水平方向上的偏移角度达到预定水平偏移角度，形成第二散斑；
步骤203-2-3)、重复所述步骤203-2-1)至所述步骤203-2-2)直到水平方向上的摆动达到水平摆动次数；
步骤203-2-4)、获取由所述第一散斑与所有所述第二散斑所形成的散斑结构光影像。
10.根据权利要求4-9任一所述的用于增大视场范围的投影成像方法，其特征在于，在所述获取散斑投影器投射的第一散斑之前，方法还包括：
预先设置散斑结构光影像对应的视场大小，作为目标视场；或
预先获取散斑结构光影像对应的被测物体相应的范围，作为目标视场，其中，所述被测物体为散斑投影器投射对象；
根据所述目标视场与第一散斑对应的视场大小，计算得到摆动次数。
11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求3至10任一项所述用于增大视场范围的投影成像方法。
12.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3至10任一项所述用于增大视场范围的投影成像方法。
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