CN115588037A - 一种数据采集设备、方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种数据采集设备、方法、装置及存储介质，涉及数据处理技术领域，数据采集设备包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机、处理器，深度相机与激光相机固定连接，其中：深度相机用于：采集待测对象的初始深度图像；激光光源用于：向扫描转镜发射激光光线，扫描转镜用于：以扫描的方式向待测对象反射激光光线；激光相机用于：在扫描过程中采集待测对象的线激光图像；处理器用于：以初始深度图像为基准，对不同线激光图像进行融合，得到待测对象的目标深度图像。应用本申请实施例提供的方案可以提高所获得的深度图像的准确度。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种数据采集设备、方法、装置及存储介质。
背景技术
为了获得水杯、汽车、书桌等物体的三维数据，可以采集上述物体的深度图像，根据深度图像确定物体的长、宽、高等三维数据。
相关技术中，通常可以利用激光光源向物体发射激光光线，然后利用相机采集物体的图像，检测图像中激光光线的形变信息，根据该形变信息获得物体的深度图像，后续可以根据深度图像中的深度信息，得到物体的三维数据。
上述方案虽然可以采集到物体的深度图像，但是可能由于物体表面反光、折射等原因，对照射至物体的激光光线产生干扰，进而在检测图像中激光光线的形变信息时，所得到的形变信息的准确度较低，使得所获得的物体的深度图像的准确度较低。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种数据采集设备、方法、装置及存储介质，以提高所获得的物体的深度图像的准确度。具体技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种数据采集设备，所述数据采集设备包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机、处理器，所述深度相机与所述激光相机固定连接，其中：
所述深度相机用于：采集待测对象的初始深度图像；
所述激光光源用于：向所述扫描转镜发射激光光线，所述扫描转镜用于：以扫描的方式向所述待测对象反射所述激光光线；
所述激光相机用于：在扫描过程中采集所述待测对象的线激光图像；
所述处理器用于：以所述初始深度图像为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，所述处理器，具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述初始深度图像中的分布，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，在静态扫描场景下，所述处理器具体用于：
针对不同的线激光图像，以同一初始深度图像为基准，对各个线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像；
或
所述深度相机具体用于：采集所述待测对象的多帧初始深度图像；
所述处理器具体用于：
对所采集的多帧初始深度图像进行融合，得到融合后深度图像；
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述融合后深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述融合后深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，在动态扫描场景下，所述深度相机具体用于：在动态扫描过程中，采集所述待测对象的多帧初始深度图像，其中，各帧初始深度图像的采集时刻与各帧线激光图像的采集时刻同步；
所述处理器具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，所述处理器具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
针对不同的初始深度图像，利用不同的初始深度图像之间的差异，计算所述深度相机的位姿变化信息，利用所计算得到的位姿变化信息，对不同线激光图像在不同初始深度图像中对应的匹配区域进行位置修正；
按照不同线激光图像对应的位置修正后的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，所述深度相机包括：飞行时间TOF光源、TOF相机，其中，所述TOF光源用于：向所述待测对象发射TOF光线；
所述TOF相机用于：根据所述TOF光线的飞行时长，获得所述待测对象的初始深度图像，其中，所述飞行时长为：所述TOF光源发射TOF光线的发射时刻至接收到所述待测对象反射的TOF光线的接收时刻之间的时长。
本申请的一个实施例中，所述激光相机为双目相机；
和/或
所述激光光源为多线激光光源或单线激光光源。
本申请的一个实施例中，所述扫描转镜包括反光镜、运动机构，所述运动机构用于带动所述反光镜运动。
第二方面，本申请实施例提供了一种数据采集方法，所述方法应用于数据采集设备中的处理器，所述数据采集设备还包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机，所述深度相机与所述激光相机固定连接；
所述方法包括：
接收所述深度相机获得的待测对象的初始深度图像；
接收所述激光相机采集的所述待测对象的线激光图像，其中，所述线激光图像是：激光相机在扫描转镜以扫描的方式向待测对象反射激光光源向扫描转镜发射的激光光线的过程中采集的；
以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，所述以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述初始深度图像中的分布，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，在静态扫描场景下，所述以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
对所采集的多帧初始深度图像进行融合，得到融合后深度图像；针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述融合后深度图像中的匹配区域；按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述融合后深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，在动态扫描场景下，所述以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，所述按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
针对不同的初始深度图像，利用不同的初始深度图像之间的差异，计算所述深度相机的位姿变化信息，利用所计算得到的位姿变化信息，对不同线激光图像在不同初始深度图像中对应的匹配区域进行位置修正；
按照不同线激光图像对应的位置修正后的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
第三方面，本申请实施例提供了一种数据采集装置，所述装置设置于数据采集设备中的处理器，所述数据采集设备还包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机，所述深度相机与所述激光相机固定连接；
所述装置包括：
第一图像接收模块，用于接收所述深度相机获得的待测对象的初始深度图像；
第二图像接收模块，用于接收所述激光相机采集的所述待测对象的线激光图像，其中，所述线激光图像是：激光相机在扫描转镜以扫描的方式向待测对象反射激光光源向扫描转镜发射的激光光线的过程中采集的；
目标深度图确定模块，用于以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，所述目标深度图确定模块，具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述初始深度图像中的分布，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，在静态扫描场景下，所述目标深度图确定模块，具体用于：
对所采集的多帧初始深度图像进行融合，得到融合后深度图像；针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述融合后深度图像中的匹配区域；按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述融合后深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，在动态扫描场景下，所述目标深度图确定模块，包括：
区域确定子模块，用于针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
目标深度图确定子模块，用于按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，所述目标深度图确定子模块，具体用于：
针对不同的初始深度图像，利用不同的初始深度图像之间的差异，计算所述深度相机的位姿变化信息，利用所计算得到的位姿变化信息，对不同线激光图像在不同初始深度图像中对应的匹配区域进行位置修正；
按照不同线激光图像对应的位置修正后的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
第四方面，本申请实施例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第二方面任一所述的方法步骤。
第五方面，本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面任一所述的方法步骤。
本申请实施例有益效果：
本申请实施例提供的数据采集方案中，所述数据采集设备包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机、处理器，深度相机与激光相机固定连接，其中：深度相机用于：采集待测对象的初始深度图像；激光光源用于：向扫描转镜发射激光光线；扫描转镜用于：以扫描的方式向待测对象反射激光光线；激光相机用于：在扫描过程中采集待测对象的线激光图像；处理器用于：以初始深度图像为基准，对不同线激光图像进行融合，得到待测对象的目标深度图像。这样可以首先利用深度相机获得待测对象的初始深度图像，然后利用激光光源向扫描转镜发射激光光线，扫描转镜以扫描的方式向待测对象反射激光光线，激光相机在扫描过程中采集待测对象的线激光图像，处理器结合初始深度图像、线激光图像，得到待测对象的目标深度图像，其中，由于激光线能量集中，因此线激光图像在高反光表面、黑色表面可以获得较佳的成像质量，本申请实施例基于成像质量较高的线激光图像，可以获得较准确的目标深度图像。由此可见，应用本申请实施例提供的方案，可以提高所获得的物体的目标深度图像的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本申请实施例提供的一种数据采集设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种数据采集设备的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种数据采集方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种数据采集装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了提高所获得的物体的深度图像的准确度，本申请实施例提供了一种数据采集设备、方法、装置及存储介质，下面分别进行详细介绍。
本申请实施例提供了一种数据采集设备，数据采集设备包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机、处理器，深度相机与激光相机固定连接，其中：
深度相机用于：采集待测对象的初始深度图像；
激光光源用于：向扫描转镜发射激光光线，扫描转镜用于：以扫描的方式向待测对象反射激光光线；
激光相机用于：在扫描过程中采集待测对象的线激光图像；
处理器用于：以初始深度图像为基准，对不同线激光图像进行融合，得到待测对象的目标深度图像。
这样可以首先利用深度相机获得待测对象的初始深度图像，然后利用激光光源向扫描转镜发射激光光线，扫描转镜以扫描的方式向待测对象反射激光光线，激光相机在扫描过程中采集待测对象的线激光图像，处理器结合初始深度图像、线激光图像，得到待测对象的目标深度图像。由此可见，应用本申请实施例提供的方案，可以提高所获得的物体的目标深度图像的准确度。
下面对上述数据采集设备进行详细介绍。
参见图1，图1为本申请实施例提供的一种数据采集设备的结构示意图，数据采集设备包括：深度相机101、激光光源102、扫描转镜103、激光相机104、处理器105，深度相机101与激光相机104固定连接，其中：
深度相机101用于：采集待测对象的初始深度图像；
激光光源102用于：向扫描转镜103发射激光光线，扫描转镜103用于：以扫描的方式向待测对象反射激光光线；
激光光源102向扫描转镜103发射激光光线从而扫描待测对象的过程可以被称为振镜扫描。
激光相机104用于：在扫描过程中采集待测对象的线激光图像；
处理器105用于：以初始深度图像为基准，对不同线激光图像进行融合，得到待测对象的目标深度图像。
上述激光光源102为多线激光光源或单线激光光源。
上述激光光源102所发射的激光光线可以是线性光线、面形光线、点阵光线等。
上述激光相机104可以是单目相机、双目相机等。
深度相机101与激光相机104可以通过连接杆、连接板等连接件固定连接，以保证深度相机101与激光相机104之间的相对位姿关系保持不变。
深度相机101、激光相机104分别通过有线或无线与处理器105通信连接，以便于处理器105获得深度相机101、激光相机104采集的图像。
上述待测对象可以是人、动物、水杯、桌子、手机等。
上述处理器105可以基于深度相机101与激光相机104的相机参数对不同线激光图像进行融合，上述相机参数可以包括：深度相机101的内参、激光相机104的内参、深度相机101与激光相机104之间的位姿转换关系等，上述内参指的是焦距、中心点、畸变系数等。该相机参数可以预先标定得到。
激光光源102可以向扫描转镜103发射激光光线，扫描转镜103将激光光线反射至待测对象上，再由激光相机104采集待测对象的线激光图像，由于待测对象的表面往往不是平面，因此线激光图像中待测对象表面分布的激光光线会产生形变，该形变可以反映待测对象表面的深度信息，激光相机104可以向处理器105发送该线激光图像。
上述扫描转镜103包括反光镜、运动机构，上述运动机构用于带动上述反光镜运动。
处理器105可以接收上述初始深度图像、线激光图像，然后以初始深度图为基准，根据线激光图像、及深度相机101与激光相机104的相机参数，确定待测对象的目标深度图像。
在处理器105对不同线激光图像进行融合的过程中，针对不同帧线激光图像可以基于同一帧初始深度图像对线激光图像进行融合，也可以基于不同帧初始深度图像对线激光图像进行融合。
本申请的一个实施例中，上述深度相机101可以为TOF(Time of flight，飞行时间)相机，包括TOF光源、TOF相机，上述TOF光源所发射的TOF光线可以是点形光线、线性光线、面形光线、点阵光线、光斑等。上述TOF相机可以是单目相机、双目相机等。
具体的，上述TOF相机可以采用iTOF(Indirect Time-of-Flight，间接飞行时间)技术或DTOF(Direct Time-of-Flight，直接飞行时间)技术进行深度图像采集，能够获得cm(厘米)级的初始深度图像。
TOF相机用于：根据TOF光线的飞行时长，获得待测对象的初始深度图像，其中，飞行时长为：TOF光源发射TOF光线的发射时刻至接收到待测对象反射的TOF光线的接收时刻之间的时长。
具体的，TOF光源可以向待测对象发射TOF光线，待测对象可以对上述TOF光线进行反射，TOF相机可以接收待测对象反射的TOF光线，并确定TOF光源发射TOF光线的发射时刻、以及TOF相机接收到待测对象反射的TOF光线的接收时刻，计算上述发射时刻与接收时刻之间的时差，作为TOF光线自TOF光源至待测对象、以及自待测对象至TOF相机的飞行时长，根据该飞行时长、TOF光线的传播速率，计算TOF相机与待测对象之间的距离，根据该距离获得待测对象的深度图像，作为初始深度图像，TOF相机可以向处理器105发送该初始深度图像；
这样可以首先利用深度相机101获得待测对象的初始深度图像，然后利用激光光源102向扫描转镜103发射激光光线，扫描转镜103以扫描的方式向待测对象反射激光光线，激光相机104在扫描过程中采集待测对象的线激光图像，处理器105结合初始深度图像、线激光图像，得到待测对象的目标深度图像。由此可见，应用本申请实施例提供的方案，可以提高所获得的物体的目标深度图像的准确度。
本申请的一个实施例中，上述处理器105，具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在初始深度图像中的匹配区域。
按照不同线激光图像对应的匹配区域在初始深度图像中的分布，对不同线激光图像进行融合，得到待测对象的目标深度图像。
具体的，针对每一线激光图像，对该线激光图像与初始深度图像进行图像特征匹配，确定初始深度图像中与线激光图像对应相同现实场景的区域，即为匹配区域。本申请的一个实施例中，可以基于相关技术中的方案对线激光图像进行融合，在此不再赘述。
本申请的一个实施例中，在静态扫描场景下，处理器105具体用于：
针对每一激光图像，以同一初始深度图像为基准，对各个线激光图像进行融合，得到待测对象的目标深度图像。
或
深度相机101具体用于：采集待测对象的多帧初始深度图像；
处理器105具体用于：
对所采集的多帧初始深度图像进行融合，得到融合后深度图像；
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在融合后深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在融合后深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，在动态扫描场景下，所述深度相机101具体用于：在动态扫描过程中，采集待测对象的多帧初始深度图像，其中，各帧初始深度图像的采集时刻与各帧线激光图像的采集时刻同步；
处理器105具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
由于不同线激光图像是在不同时刻采集的，基于不同时刻采集的线激光图像与初始深度图像进行图像特征匹配的过程可以被称为时域上的特征匹配。
本申请的一个实施例中，所述处理器105具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
针对不同的初始深度图像，利用不同的初始深度图像之间的差异，计算所述深度相机101的位姿变化信息，利用所计算得到的位姿变化信息，对不同线激光图像在不同初始深度图像中对应的匹配区域进行位置修正；
按照不同线激光图像对应的位置修正后的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
参见图2，图2为本申请实施例提供的另一种数据采集设备的结构示意图，该数据采集设备中包含TOF光源、TOF相机、激光光源、激光相机、处理器、振镜，该激光相机可以分为左相机、右相机，TOF光源、TOF相机、激光光源、激光相机、处理器、振镜固定安装于连接板上，其中：
激光光源用于：向振镜发射激光光线，由振镜将所接收的激光光线发射至待测对象，以实现利用激光光线对待测对象进行扫描；
激光相机用于：在扫描过程中，采集待测对象的多帧激光图像；
TOF光源用于：向待测对象发射TOF光线；
TOF相机用于：在扫描过程中，根据TOF光线的飞行时长，获得待测对象的多帧初始深度图像，其中，各帧初始深度图的采集时刻与各帧激光图像的采集时刻同步；
处理器用于：针对每一激光图像，以与该激光图像同步采集的初始深度图为基准，根据该激光图像、及TOF相机与激光相机的相机参数，获得待测对象的参考深度图；对多个参考深度图进行融合，得到待测对象的目标深度图。
上述实施例提供的数据采集方案中，数据采集设备包括：飞行时间TOF光源、TOF相机、激光光源、激光相机、处理器，TOF相机与激光相机固定连接，其中：TOF光源用于：向待测对象发射TOF光线；TOF相机用于：根据TOF光线的飞行时长，获得待测对象的初始深度图像，其中，飞行时长为：TOF光源发射TOF光线的发射时刻至接收到待测对象反射的TOF光线的接收时刻之间的时长；激光光源用于：向待测对象发射激光光线；激光相机用于：采集待测对象的激光图像；处理器用于：以初始深度图为基准，根据激光图像、及TOF相机与激光相机的相机参数，确定待测对象的目标深度图。这样可以首先利用TOF光线获得待测对象的初始深度图像，然后再基于TOF相机与激光相机的相机参数，对上述初始深度图像、激光图像进行融合，结合初始深度图像、激光图像，得到待测对象的深度图像。由此可见，应用上述实施例提供的方案，可以提高所获得的物体的深度图像的准确度。
参见3，图3为本申请实施例提供的一种数据采集方法的流程示意图，所述方法应用于数据采集设备中的处理器，所述数据采集设备还包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机，所述深度相机与所述激光相机固定连接；
所述方法包括：
S301，接收深度相机获得的待测对象的初始深度图像。
S302，接收激光相机采集的待测对象的线激光图像。
其中，线激光图像是：激光相机在扫描转镜以扫描的方式向待测对象反射激光光源向扫描转镜发射的激光光线的过程中采集的。
S303，以初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，所述以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述初始深度图像中的分布，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，在静态扫描场景下，所述以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
对所采集的多帧初始深度图像进行融合，得到融合后深度图像；针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述融合后深度图像中的匹配区域；按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述融合后深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，在动态扫描场景下，所述以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，所述按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
针对不同的初始深度图像，利用不同的初始深度图像之间的差异，计算所述深度相机的位姿变化信息，利用所计算得到的位姿变化信息，对不同线激光图像在不同初始深度图像中对应的匹配区域进行位置修正；
按照不同线激光图像对应的位置修正后的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
这样可以首先利用深度相机获得待测对象的初始深度图像，然后利用激光光源向扫描转镜发射激光光线，扫描转镜以扫描的方式向待测对象反射激光光线，激光相机在扫描过程中采集待测对象的线激光图像，处理器结合初始深度图像、线激光图像，得到待测对象的目标深度图像。由此可见，应用本申请实施例提供的方案，可以提高所获得的物体的目标深度图像的准确度。
参见图4，图4为本申请实施例提供的一种数据采集装置的结构示意图，所述装置设置于数据采集设备中的处理器，所述数据采集设备还包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机，所述深度相机与所述激光相机固定连接；
所述装置包括：
第一图像接收模块401，用于接收所述深度相机获得的待测对象的初始深度图像；
第二图像接收模块402，用于接收所述激光相机采集的所述待测对象的线激光图像，其中，所述线激光图像是：激光相机在扫描转镜以扫描的方式向待测对象反射激光光源向扫描转镜发射的激光光线的过程中采集的；
目标深度图确定模块403，用于以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，所述目标深度图确定模块403，具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述初始深度图像中的分布，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，在静态扫描场景下，所述目标深度图确定模块403，具体用于：
对所采集的多帧初始深度图像进行融合，得到融合后深度图像；针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述融合后深度图像中的匹配区域；按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述融合后深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，在动态扫描场景下，所述目标深度图确定模块403，包括：
区域确定子模块，用于针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
目标深度图确定子模块，用于按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
本申请的一个实施例中，所述目标深度图确定子模块，具体用于：
针对不同的初始深度图像，利用不同的初始深度图像之间的差异，计算所述深度相机的位姿变化信息，利用所计算得到的位姿变化信息，对不同线激光图像在不同初始深度图像中对应的匹配区域进行位置修正；
按照不同线激光图像对应的位置修正后的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
这样可以首先利用深度相机获得待测对象的初始深度图像，然后利用激光光源向扫描转镜发射激光光线，扫描转镜以扫描的方式向待测对象反射激光光线，激光相机在扫描过程中采集待测对象的线激光图像，处理器结合初始深度图像、线激光图像，得到待测对象的目标深度图像。由此可见，应用本申请实施例提供的方案，可以提高所获得的物体的目标深度图像的准确度。
在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该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数据采集方法的步骤。
在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一数据采集方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
上述实施例提供的数据采集方案中，所述数据采集设备包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机、处理器，所述深度相机与所述激光相机固定连接，其中：所述深度相机用于：采集待测对象的初始深度图像；所述激光光源用于：向所述扫描转镜发射激光光线；所述扫描转镜用于：以扫描的方式向所述待测对象反射所述激光光线；所述激光相机用于：在扫描过程中采集所述待测对象的线激光图像；所述处理器用于：以所述初始深度图像为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。这样可以首先利用深度相机获得待测对象的初始深度图像，然后利用激光光源向扫描转镜发射激光光线，扫描转镜以扫描的方式向待测对象反射激光光线，激光相机在扫描过程中采集待测对象的线激光图像，处理器结合初始深度图像、线激光图像，得到待测对象的目标深度图像。由此可见，应用本申请实施例提供的方案，可以提高所获得的物体的目标深度图像的准确度。
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，对于装置实施例、电子设备实施例、计算机可读存储介质实施例、计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。
Claims (16)
1.一种数据采集设备，其特征在于，所述数据采集设备包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机、处理器，所述深度相机与所述激光相机固定连接，其中：
所述深度相机用于：采集待测对象的初始深度图像；
所述激光光源用于：向所述扫描转镜发射激光光线，所述扫描转镜用于：以扫描的方式向所述待测对象反射所述激光光线；
所述激光相机用于：在扫描过程中采集所述待测对象的线激光图像；
所述处理器用于：以所述初始深度图像为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理器，具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述初始深度图像中的分布，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在静态扫描场景下，所述处理器具体用于：
针对不同的线激光图像，以同一初始深度图像为基准，对各个线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像；
或
所述深度相机具体用于：采集所述待测对象的多帧初始深度图像；
所述处理器具体用于：
对所采集的多帧初始深度图像进行融合，得到融合后深度图像；
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述融合后深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述融合后深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在动态扫描场景下，所述深度相机具体用于：在动态扫描过程中，采集所述待测对象的多帧初始深度图像，其中，各帧初始深度图像的采集时刻与各帧线激光图像的采集时刻同步；
所述处理器具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
针对不同的初始深度图像，利用不同的初始深度图像之间的差异，计算所述深度相机的位姿变化信息，利用所计算得到的位姿变化信息，对不同线激光图像在不同初始深度图像中对应的匹配区域进行位置修正；
按照不同线激光图像对应的位置修正后的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其特征在于，所述深度相机包括：飞行时间TOF光源、TOF相机，其中，所述TOF光源用于：向所述待测对象发射TOF光线；
所述TOF相机用于：根据所述TOF光线的飞行时长，获得所述待测对象的初始深度图像，其中，所述飞行时长为：所述TOF光源发射TOF光线的发射时刻至接收到所述待测对象反射的TOF光线的接收时刻之间的时长。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其特征在于，所述激光相机为双目相机；
和/或
所述激光光源为多线激光光源或单线激光光源。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其特征在于，所述扫描转镜包括反光镜、运动机构，所述运动机构用于带动所述反光镜运动。
9.一种数据采集方法，其特征在于，所述方法应用于数据采集设备中的处理器，所述数据采集设备还包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机，所述深度相机与所述激光相机固定连接；
所述方法包括：
接收所述深度相机获得的待测对象的初始深度图像；
接收所述激光相机采集的所述待测对象的线激光图像，其中，所述线激光图像是：激光相机在扫描转镜以扫描的方式向待测对象反射激光光源向扫描转镜发射的激光光线的过程中采集的；
以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述初始深度图像中的分布，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在静态扫描场景下，所述以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
对所采集的多帧初始深度图像进行融合，得到融合后深度图像；针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述融合后深度图像中的匹配区域；按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述融合后深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在动态扫描场景下，所述以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像，包括：
针对不同的初始深度图像，利用不同的初始深度图像之间的差异，计算所述深度相机的位姿变化信息，利用所计算得到的位姿变化信息，对不同线激光图像在不同初始深度图像中对应的匹配区域进行位置修正；
按照不同线激光图像对应的位置修正后的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
14.一种数据采集装置，其特征在于，所述装置设置于数据采集设备中的处理器，所述数据采集设备还包括：深度相机、激光光源、扫描转镜、激光相机，所述深度相机与所述激光相机固定连接；
所述装置包括：
第一图像接收模块，用于接收所述深度相机获得的待测对象的初始深度图像；
第二图像接收模块，用于接收所述激光相机采集的所述待测对象的线激光图像，其中，所述线激光图像是：激光相机在扫描转镜以扫描的方式向待测对象反射激光光源向扫描转镜发射的激光光线的过程中采集的；
目标深度图确定模块，用于以所述初始深度图为基准，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述目标深度图确定模块，具体用于：
针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述初始深度图像中的匹配区域；
按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述初始深度图像中的分布，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像；
或，在静态扫描场景下，所述目标深度图确定模块，具体用于：
对所采集的多帧初始深度图像进行融合，得到融合后深度图像；针对每一线激光图像，确定该线激光图像在所述融合后深度图像中的匹配区域；按照不同线激光图像对应的匹配区域在所述融合后深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像；
或，在动态扫描场景下，所述目标深度图确定模块，包括：
区域确定子模块，用于针对每一线激光图像，确定该线激光图像在同步采集的初始深度图像中的匹配区域；
目标深度图确定子模块，用于按照不同线激光图像对应的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像；
或，所述目标深度图确定子模块，具体用于：
针对不同的初始深度图像，利用不同的初始深度图像之间的差异，计算所述深度相机的位姿变化信息，利用所计算得到的位姿变化信息，对不同线激光图像在不同初始深度图像中对应的匹配区域进行位置修正；
按照不同线激光图像对应的位置修正后的匹配区域在不同初始深度图像中的分布位置，对不同线激光图像进行融合，得到所述待测对象的目标深度图像。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，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权利要求9-13任一所述的方法步骤。
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