CN115760750A - Doe质量检测方法、系统、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及机器视觉技术领域，公开了一种DOE质量检测方法、系统、电子设备和存储介质，该方法包括：在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点，根据各级次的衍射区域中的基准点，确定各级次的衍射区域的倾斜程度信息；根据所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定所述散斑图的倾斜程度信息；在散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定待测相机的DOE质量不合格，从而严格把控出厂的结构光相机的质量，提升出厂相机的深度恢复精度。

Description

DOE质量检测方法、系统、电子设备和存储介质

技术领域

本申请实施例涉及机器视觉技术领域，特别涉及一种DOE质量检测方法、系统、电子设备和存储介质。

背景技术

深度感知是机器视觉技术领域研究和应用开发的热点方向，不同于只能获取目标对象的平面信息的2D成像装置，3D成像装置还可以额外获取目标对象的深度信息，构建一个立体的3D模型，因此3D成像装置被广泛地应用于工业测量、安防监控、人脸支付、生物识别等应用场景，基于结构光技术的3D成像装置凭借其高精度的特性更是成为其中的佼佼者，基于结构光技术的3D成像装置的核心部分是结构光投射模组，而结构光投射模组的核心则是光源、准直镜和衍射光学元件(Diffractive Optical Element，简称：DOE)，其中，DOE用于接收经准直镜准直后的光束，将该光束进行分束、重叠处理，以获得分布均匀且不相关的图案光束，DOE直接决定着结构光投射模组所投射的光束的质量。

DOE生产车间会严格按照设计图纸来生产DOE，但由于工艺误差的存在，蚀刻生产出的DOE往往与设计图纸之间存在着一定的误差，这些误差会导致衍射复制过程中各衍射级次之间的夹角发生改变，基于这样的DOE组装成的结构光相机生成的散斑图中也就存在着较大的误差，最终导致深度恢复出的深度图精度偏低、质量不佳。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种DOE质量检测方法、系统、电子设备和存储介质，可以简便、快速、准确地判断DOE质量是否不佳，从而严格把控出厂的结构光相机的质量，提升出厂的结构光相机的深度恢复精度。

为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种DOE质量检测方法，包括以下步骤：分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点，并分别根据所述各级次的衍射区域中的基准点，确定所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息；其中，所述散斑图为基于待测相机获取的散斑图；根据所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定所述散斑图的倾斜程度信息；在所述散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定所述待测相机的衍射光学元件DOE质量不合格。

本申请的实施例还提供了一种DOE质量检测系统系统，包括：待测相机和DOE质量检测装置，所述DOE质量检测装置包括定位模块、第一计算模块、第二计算模块和判断模块；所述待测相机用于对目标物体进行拍摄得到散斑图；所述定位模块用于分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点；所述第一计算模块用于分别根据所述各级次的衍射区域中的基准点，确定所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息；所述第二计算模块用于根据所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定所述散斑图的倾斜程度信息；所述判断模块用于在所述散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定所述待测相机的DOE质量不合格。

本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的DOE质量检测方法。

本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，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的DOE质量检测方法。

本申请的实施例提供的DOE质量检测方法、系统、电子设备和存储介质，在基于待测相机获取到散斑图后，先分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点，并分别根据各级次的衍射区域中的基准点，确定各级次的衍射区域的倾斜程度信息，随后根据各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定整个散斑图的倾斜程度信息，最后判断散斑图的倾斜程度信息是否满足预设标准，在散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定待测相机的DOE质量不合格，考虑到业内通常只检测结构光相机的DOE是否脱落或者是否破损，往往忽视了因蚀刻工艺产生的误差，这些误差最终也会导致结构光相机的深度恢复性能不佳，而本申请通过检测DOE衍射复制过程中各衍射级次之间的倾斜程度的方式，来衡量这种因蚀刻工艺产生的误差，可以更全面、更科学、更细致地对DOE的质量进行评判，简便、快速、准确地判断DOE质量是否不佳，从而严格把控出厂的结构光相机的质量，提升出厂的结构光相机的深度恢复精度。

另外，所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息包括所述各级次的衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，所述散斑图的倾斜程度信息包括所述散斑图的行方向上的级次间夹角和列方向上的级次间夹角；所述根据所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定所述散斑图的倾斜程度信息，包括：根据各行的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定所述散斑图的行方向上的级次间夹角；根据各列的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定所述散斑图的列方向上的级次间夹角；所述在所述散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定所述待测相机的衍射光学元件DOE质量不合格，具体为：在所述行方向上的级次间夹角不满足第一预设标准，或所述列方向上的级次间夹角不满足第二预设标准的情况下，确定所述待测相机的衍射光学元件DOE质量不合格。

另外，所述行方向上的级次间夹角包括行方向上的x轴级次间夹角和行方向上的y轴级次间夹角，所述根据各行的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定所述散斑图的行方向上的级次间夹角，包括：逐行遍历所述各行的各衍射区域，依次将所述各行的各衍射区域作为第一目标区域；计算所述第一目标区域的x轴方向夹角与左方相邻的衍射区域的x轴方向夹角之间的第一绝对差，并计算所述第一目标区域的y轴方向夹角与所述左方相邻的衍射区域的y轴方向夹角之间的第二绝对差；分别计算所述各行的所述第一绝对差之和，以及所述各行的所述第二绝对差之和；将所述各行中最大的所述第一绝对差之和作为所述行方向上的x轴级次间夹角，并将所述各行中最大的所述第二绝对差之和作为所述行方向上的y轴级次间夹角，第一绝对差、第二绝对差可以很好地表示第一目标区域与左方相邻的衍射区域之间的x轴方向夹角的差异、y轴方向夹角的差异，而第一绝对差之和以及第二绝对差之和则可以衡量一整行的整体的方向夹角差异，将最大的第一绝对差之和、最大的第二绝对差之和作为散斑图的行方向上的级次间夹角，行方向上的级次间夹角的提取过程科学、准确、计算量小，可以进一步提升DOE质量评判的效率和准确度。

另外，所述列方向上的级次间夹角包括列方向上的x轴级次间夹角和列方向上的y轴级次间夹角，所述根据各列的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定所述散斑图的列方向上的级次间夹角，包括：逐列遍历所述各列的各衍射区域，依次将所述各列的各衍射区域作为第二目标区域；计算所述第二目标区域的x轴方向夹角与上方相邻的衍射区域的x轴方向夹角之间的第三绝对差，并计算所述第二目标区域的y轴方向夹角与所述上方相邻的衍射区域的y轴方向夹角之间的第四绝对差；分别计算所述各列的所述第三绝对差之和，以及所述各列的所述第四绝对差之和；将所述各列中最大的所述第三绝对差之和作为所述列方向上的x轴级次间夹角，并将所述各列中最大的所述第四绝对差之和作为所述列方向上的y轴级次间夹角，第三绝对差、第四绝对差可以很好地表示第二目标区域与上方相邻的衍射区域之间的x轴方向夹角的差异、y轴方向夹角的差异，而第三绝对差之和以及第四绝对差之和则可以衡量一整列的整体的方向夹角差异，将最大的第三绝对差之和、最大的第四绝对差之和作为散斑图的列方向上的级次间夹角，列方向上的级次间夹角的提取过程科学、准确、计算量小，可以进一步提升DOE质量评判的效率和准确度。

另外，所述第一预设标准包括第一预设阈值和第二预设阈值，所述第二预设标准包括第三预设阈值和第四预设阈值，所述在所述行方向上的级次间夹角不满足第一预设标准，或所述列方向上的级次间夹角不满足第二预设标准的情况下，确定所述待测相机的DOE质量不合格，通过以下公式表示：

其中，a为所述行方向上的x轴级次间夹角，b为所述行方向上的y轴级次间夹角，c为所述列方向上的x轴级次间夹角，d为所述列方向上的y轴级次间夹角，T₁为所述第一预设阈值，T₂为所述第二预设阈值，T₃为所述第三预设阈值，T₄为所述第四预设阈值，Q＝0表示所述DOE质量合格，Q＝1表示所述DOE质量不合格，只有当行方向上的x轴级次间夹角、行方向上的y轴级次间夹角、列方向上的x轴级次间夹角、以及列方向上的y轴级次间夹角都不大于各自对应的阈值时，服务器才会判定待测相机的DOE质量合格，从而可以更严格地把控出厂的结构光相机的质量，进一步提升出厂的结构光相机的深度恢复精度。

另外，所述分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点，并分别根据所述各级次的衍射区域中的基准点，确定所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息，包括：遍历所述散斑图的各级次的衍射区域，依次将所述各级次的衍射区域作为第三目标区域；确定所述第三目标区域左上角的第一散斑、右上角的第二散斑、右下角的第三散斑和左下角的第四散斑；将所述第一散斑的中心点、所述第二散斑的中心点、所述第三散斑的中心点和所述第四散斑的中心点，依次作为所述第三目标区域的第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点；根据所述第一基准点、所述第二基准点、所述第三基准点和所述第四基准点，确定所述第三目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，由于光束经过DOE衍射复制后会发生枕形畸变，而无论是每个衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，还是散斑图的行方向上的级次间夹角、散斑图的列方向上的级次间夹角，都与枕形畸变有关，每个衍射区域的四角的散斑最能代表这种枕形畸变，本申请选取衍射区域的四个角的散斑的中心点作为基准点，可以更准确地计算衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，从而更准确地确定散斑图的行方向上的级次间夹角和散斑图的列方向上的级次间夹角。

另外，所述根据所述第一基准点、所述第二基准点、所述第三基准点和所述第四基准点，确定所述第三目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，包括：分别连接所述第一基准点与所述第二基准点、所述第二基准点与所述第三基准点、所述第三基准点与所述第四基准点、所述第四基准点与所述第一基准点，依次得到第一线段、第二线段、第三线段和第四线段；确定所述第一线段的中点为第一目标点、所述第二线段的中点为第二目标点、所述第三线段的中点为第三目标点、所述第四线段的中点为第四目标点；计算所述第一目标点的横坐标与所述第三目标点的横坐标之间的第一差值、所述第一目标点的纵坐标与所述第三目标点的纵坐标之间的第二差值、所述第二目标点的横坐标与所述第二目标点的横坐标之间的第三差值、所述第二目标点的纵坐标与所述第四目标点的纵坐标之间的第四差值；将所述第一差值与所述第二差值之间的第一比值作为所述第三目标区域的x轴方向夹角，并将所述第四差值与所述第三差值之间的第二比值作为所述第三目标区域的y轴方向夹角，本申请用横纵坐标差的比值来代替夹角，省去了计算角度过程本应耗费的计算资源，可以提升第三目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角的计算速度，从而进一步提升DOE质量评判的速度。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。

图1是本申请的一个实施例提供的DOE质量检测方法的流程图；

图2是本申请的一个实施例中，根据各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定散斑图的倾斜程度信息的流程图；

图3是本申请的一个实施例中，根据各行的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定散斑图的行方向上的级次间夹角的流程图；

图4是本申请的一个实施例中，根据各列的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定散斑图的列方向上的级次间夹角的流程图；

图5是本申请的一个实施例中，分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点，并分别根据各级次的衍射区域中的基准点，确定各级次的衍射区域的倾斜程度信息的流程图；

图6是本申请的一个实施例中，根据第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点，确定第三目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角的流程图；

图7是本申请的另一个实施例提供的DOE质量检测系统的示意图；

图8是本申请的另一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本申请的一个实施例涉及一种DOE质量检测方法，应用于电子设备，其中，电子设备可以为终端或服务器，本实施例以及以下各个实施例中电子设备以服务器为例进行说明。下面对本实施例的DOE质量检测方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施例的DOE质量检测方法的具体流程可以如图1所示，包括：

步骤101，分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点，并分别根据各级次的衍射区域中的基准点，确定各级次的衍射区域的倾斜程度信息。

在具体实现中，服务器在进行DOE质量检测时，先调用待测相机对目标物体进行拍摄得到散斑图，该散斑图即获取到的散斑图，服务器可以先基于预设的GT散斑图对获取到的散斑图进行衍射级次划分，确定获取到的散斑图中各级次的衍射区域，分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点。

在一个例子中，服务器在每个衍射区域选取基准点时可以采用相同的选取策略，也可以选择不同的选取策略。

在具体实现中，服务器在选取出各级次的衍射区域的基准点后，可以分别根据各级次的衍射区域中的基准点，确定各级次的衍射区域的倾斜程度信息。

在一个例子中，各级次的衍射区域的倾斜程度信息包括各级次的衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角。

在一个例子中，服务器在基于预设的GT散斑图对获取到的散斑图进行衍射级次划分的同时，还可以根据GT散斑图中的散斑对获取到的散斑图进行散斑提取，确定获取到的散斑图中的各散斑，服务器选取各级次的衍射区域左上角的散斑为第一散斑，右上角的散斑为d第二散斑，右下角的散斑为第三散斑，左下角的散斑为第四散斑，并选取各级次的衍射区域中的这四个散斑的中心点作为各级次的衍射区域的基准点，选取第一散斑的中心点为第一基准点，选取第二散斑的中心点为第二基准点，选取第三散斑的中心点为第三基准点，选取第四散斑的中心点为第四基准点。

在另一个例子中，服务器可以遍历散斑图的各级次的衍射区域，依次将各级次的衍射区域作为第四目标区域，以第四目标区域的中心点为中心，分别做水平线和铅垂线交于第四目标区域的边缘，将该水平线与第四目标区域边缘的两个交点作为第五基准点和第六基准点，第五基准点是该水平线与第四目标区域左边缘的交点，第六基准点是该水平线与第四目标区域由边缘的交点，并将该铅垂线与第四目标区域边缘的两个交点作为第七基准点和第八集准点，第七基准点是该铅垂线与第四目标区域上边缘的交点，第八基准点是该铅垂线与第四目标区域下边缘的交点，服务器根据第五基准点、第六基准点、第七基准点和第八基准点，确定第四目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角。

在一个例子中，服务器可以连接第五基准点和第七基准点、连接第六基准点和第八基准点，找到第五基准点和第七基准点连线的中点、第六基准点和第八基准点连线的中点，服务器连接这两个中点得到第四目标区域的x轴方向线，服务器根据该x轴方向线和之前所做的水平线确定第四目标区域的x轴方向夹角，服务器再连接第五基准点和第八基准点、连接第六基准点和第七基准点，找到第五基准点和第八基准点连线的中点、第六基准点和第七基准点连线的中点，服务器连接这两个中点得到第四目标区域的y轴方向线，服务器根据该y轴方向线和之前所做的铅垂线确定第四目标区域的y轴方向夹角。

步骤102，根据各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定散斑图的倾斜程度信息。

具体而言，服务器在确定出各级次的衍射区域的倾斜程度信息后，可以根据各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定出整个散斑图的倾斜程度信息。

在一个例子中，各级次的衍射区域的倾斜程度信息包括各级次的衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，散斑图的倾斜程度信息包括散斑图的行方向上的级次间夹角和列方向上的级次间夹角，服务器根据各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定散斑图的倾斜程度信息，可以通过如图2所示的各子步骤实现，具体包括：

子步骤1021，根据各行的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定散斑图的行方向上的级次间夹角。

在具体实现中，散斑图共有m×n个衍射级次，即总共有m×n级次的衍射区域，在行上有m行，在列上有n列，每一行的衍射区域相同，每一列的衍射区域也相同，最中心的衍射区域为零级次衍射区域，与零级次衍射区域相邻的可以分别称为(0，1)级次衍射区域、(1，1)级次衍射区域、(1，0)级次衍射区域、(1，-1)级次衍射区域、(0，-1)级次衍射区域、(-1，-1)级次衍射区域、(-1，0)级次衍射区域和(-1，1)级次衍射区域，服务器确定散斑图的各级次的衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角后，可以针对行进行统计，根据各行的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定散斑图的行方向上的级次间夹角。

在一个例子中，服务器可以遍历各行的各级次的衍射区域(从每一行从左向右数的第二个衍射区域开始遍历)，计算当前衍射区域与左方相邻的衍射区域之间的x轴方向夹角的绝对差，以及当前衍射区域与左方相邻的衍射区域之间的y轴方向夹角的绝对差，将整张散斑图各行中x轴方向夹角的绝对差的最大值和y轴方向夹角的绝对差的最大值，作为散斑图的行方向上的级次间夹角，绝对差即差的绝对值。

子步骤1022，根据各列的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定散斑图的列方向上的级次间夹角。

在具体实现中，服务器确定散斑图的各级次的衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角后，可以针对列进行统计，根据各列的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定散斑图的列方向上的级次间夹角。

在一个例子中，服务器可以遍历各列的各级次的衍射区域(从每一列从上向下数的第二个衍射区域开始遍历)，计算当前衍射区域与上方相邻的衍射区域之间的x轴方向夹角的绝对差，以及当前衍射区域与上方相邻的衍射区域之间的y轴方向夹角的绝对差，将整张散斑图各列中x轴方向夹角的绝对差的最大值和y轴方向夹角的绝对差的最大值，作为散斑图的列方向上的级次间夹角。

在一个例子中，服务器可以先执行子步骤1021再执行子步骤1022，也可以先执行子步骤1022，再执行子步骤1021，还可以同时执行子步骤1021和子步骤1022。

步骤103，在散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定待测相机的DOE质量不合格。

在具体实现中，服务器确定出散斑图的行方向上的级次间夹角和散斑图的列方向上的级次间夹角之后，可以判断散斑图的倾斜程度信息是否满足预设标准，服务器在散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定待测相机的DOE质量不合格，需要更换或者维修；在散斑图的倾斜程度信息满足预设标准的情况下，确定待测相机的DOE质量合格，可以出厂，其中，预设标准可以由本领域的技术人员根据实际需要进行设置。

在一个例子中，散斑图的倾斜程度信息包括散斑图的行方向上的级次间夹角和列方向上的级次间夹角，服务器具体判断散斑图的行方向上的级次间夹角是否满足第一预设标准、判断散斑图的列方向上的级次间夹角是否满足第二预设标准，服务器在散斑图的行方向上的级次间夹角不满足第一预设标准，或散斑图的列方向上的级次间夹角不满足第二预设标准的情况下，确定待测相机的DOE质量不合格，需要更换或者维修；在散斑图的行方向上的级次间夹角满足第一预设标准，且散斑图的列方向上的级次间夹角满足第二预设标准的情况下，确定待测相机的DOE质量合格，可以出厂，其中第一预设标准和第二预设标准可以由本领域的技术人员根据实际需要进行设置，第一预设标准和第二预设标准可以相同，也可以不同。

本实施例，服务器在基于待测相机获取到散斑图后，先分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点，并分别根据各级次的衍射区域中的基准点，确定各级次的衍射区域的倾斜程度信息，随后根据各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定整个散斑图的倾斜程度信息，最后判断散斑图的倾斜程度信息是否满足预设标准，在散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定待测相机的DOE质量不合格，考虑到业内通常只检测结构光相机的DOE是否脱落或者是否破损，往往忽视了因蚀刻工艺产生的误差，这些误差最终也会导致结构光相机的深度恢复性能不佳，而本申请通过检测DOE衍射复制过程中各衍射级次之间的倾斜程度的方式，来衡量这种因蚀刻工艺产生的误差，更全面、更科学、更细致地对DOE的质量进行评判，简便、快速、准确地判断DOE质量是否不佳，从而严格把控出厂的结构光相机的质量，提升出厂的结构光相机的深度恢复精度。

在一个实施例中，散斑图的行方向上的级次间夹角包括行方向上的x轴级次间夹角和行方向上的y轴级次间夹角，服务器根据各行的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定散斑图的行方向上的级次间夹角，可以通过如图3所示的各步骤实现，具体包括：

步骤201，逐行遍历各行的各衍射区域，依次将各行的各衍射区域作为第一目标区域。

具体而言，散斑图中共有m×n个级次的衍射区域，即m行n列个级次的衍射区域，服务器针对散斑图的这m行，逐行遍历各行的各衍射区域(从每一行从左向右数的第二个衍射区域开始遍历)，依次将各行的各衍射区域作为第一目标区域。

步骤202，计算第一目标区域的x轴方向夹角与左方相邻的衍射区域的x轴方向夹角之间的第一绝对差，并计算第一目标区域的y轴方向夹角与左方相邻的衍射区域的y轴方向夹角之间的第二绝对差。

在具体实现中，服务器确定第一目标区域后，可以计算第一目标区域的x轴方向夹角与左方相邻的衍射区域的x轴方向夹角之间的第一绝对差，第一绝对差可记为abs_x1，并计算第一目标区域的y轴方向夹角与左方相邻的衍射区域的y轴方向夹角之间的第二绝对差，第二绝对差可记为abs_y1。

步骤203，分别计算各行的第一绝对差之和，以及各行的第二绝对差之和。

在具体实现中，服务器计算出各第一目标区域对应的第一绝对差、第二绝对差后，可以对同一行的第一目标区域对应的第一绝对差进行累加得到该行对应的第一绝对差之和，记为sum_abs_x1，对同一行的第一目标区域对应的第二绝对差进行累加得到该行对应的第二绝对差之和，记为sum_abs_y1。

步骤204，将各行中最大的第一绝对差之和作为行方向上的x轴级次间夹角，并将各行中最大的第二绝对差之和作为行方向上的y轴级次间夹角。

在具体实现中，服务器计算出各行的第一绝对差之和，以及各行的第二绝对差之和之后，可以找到各行中最大的第一绝对差之和，记为sum_abs_x1_max，并找到各行中最大的第二绝对差之和，记为sum_abs_y1_max，服务器将sum_abs_x1_max作为行方向上的x轴级次间夹角，并将sum_abs_y1_max作为行方向上的y轴级次间夹角。

本实施例，第一绝对差、第二绝对差可以很好地表示第一目标区域与左方相邻的衍射区域之间的x轴方向夹角的差异、y轴方向夹角的差异，而第一绝对差之和以及第二绝对差之和则可以衡量一整行的整体的方向夹角差异，将最大的第一绝对差之和、最大的第二绝对差之和作为散斑图的行方向上的级次间夹角，行方向上的级次间夹角的提取过程科学、准确、计算量小，可以进一步提升DOE质量评判的效率和准确度。

在一个实施例中，散斑图的列方向上的级次间夹角包括列方向上的x轴级次间夹角和列方向上的y轴级次间夹角，服务器根据各列的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定散斑图的列方向上的级次间夹角，可以通过如图4所示的各步骤实现，具体包括：

步骤301，逐列遍历各列的各衍射区域，依次将各列的各衍射区域作为第二目标区域。

具体而言，散斑图中共有m×n个级次的衍射区域，即m行n列个级次的衍射区域，服务器针对散斑图的这n列，逐列遍历各列的各衍射区域(从每一列从上向下数的第二个衍射区域开始遍历)，依次将各列的各衍射区域作为第二目标区域。

步骤302，计算第二目标区域的x轴方向夹角与上方相邻的衍射区域的x轴方向夹角之间的第三绝对差，并计算第一目标区域的y轴方向夹角与上方相邻的衍射区域的y轴方向夹角之间的第四绝对差。

在具体实现中，服务器确定第二目标区域后，可以计算第二目标区域的x轴方向夹角与上方相邻的衍射区域的x轴方向夹角之间的第三绝对差，第三绝对差可记为abs_x2，并计算第二目标区域的y轴方向夹角与上方相邻的衍射区域的y轴方向夹角之间的第四绝对差，第四绝对差可记为abs_y2。

步骤303，分别计算各列的第三绝对差之和，以及各列的第四绝对差之和。

在具体实现中，服务器计算出各第二目标区域对应的第三绝对差、第四绝对差后，可以对同一列的第二目标区域对应的第三绝对差进行累加得到该列对应的第三绝对差之和，记为sum_abs_x2，对同一列的第二目标区域对应的第四绝对差进行累加得到该列对应的第四绝对差之和，记为sum_abs_y2。

步骤304，将各列中最大的第三绝对差之和作为列方向上的x轴级次间夹角，并将各列中最大的第四绝对差之和作为列方向上的y轴级次间夹角。

在具体实现中，服务器计算出各列的第三绝对差之和，以及各列的第四绝对差之和之后，可以找到各列中最大的第三绝对差之和，记为sum_abs_x2_max，并找到各列中最大的第四绝对差之和，记为sum_abs_y2_max，服务器将sum_abs_x2_max作为列方向上的x轴级次间夹角，并将sum_abs_y2_max作为列方向上的y轴级次间夹角。

本实施例，第三绝对差、第四绝对差可以很好地表示第二目标区域与上方相邻的衍射区域之间的x轴方向夹角的差异、y轴方向夹角的差异，而第三绝对差之和以及第四绝对差之和则可以衡量一整列的整体的方向夹角差异，将最大的第三绝对差之和、最大的第四绝对差之和作为散斑图的列方向上的级次间夹角，列方向上的级次间夹角的提取过程科学、准确、计算量小，可以进一步提升DOE质量评判的效率和准确度。

在一个实施例中，散斑图的行方向上的级次间夹角包括行方向上的x轴级次间夹角和行方向上的y轴级次间夹角，散斑图的行方向上的级次间夹角包括行方向上的x轴级次间夹角和行方向上的y轴级次间夹角，第一预设标准包括第一预设阈值和第二预设阈值，第二预设标准包括第三预设阈值和第四预设阈值，服务器可以通过以下公式，在行方向上的级次间夹角不满足第一预设标准，或列方向上的级次间夹角不满足第二预设标准的情况下，确定待测相机的DOE质量不合格：

式中，a为行方向上的x轴级次间夹角，b为行方向上的y轴级次间夹角，c为列方向上的x轴级次间夹角，d为列方向上的y轴级次间夹角，T₁为第一预设阈值，T₂为第二预设阈值，T₃为第三预设阈值，T₄为第四预设阈值，Q＝0表示DOE质量合格，Q＝1表示DOE质量不合格，其中，第一预设阈值、第二预设阈值、第三预设阈值和第四预设阈值均可以由本领域的技术人员根据实际需要进行设置，本申请的实施例对此不做具体限定。

本实施例，只有当行方向上的x轴级次间夹角、行方向上的y轴级次间夹角、列方向上的x轴级次间夹角、以及列方向上的y轴级次间夹角都不大于各自对应的阈值时，服务器才会判定待测相机的DOE质量合格，从而可以更严格地把控出厂的结构光相机的质量，进一步提升出厂的结构光相机的深度恢复精度。

在一个实施例中，服务器分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点，并分别根据各级次的衍射区域中的基准点，确定各级次的衍射区域的倾斜程度信息，可以通过如图5所示的各步骤实现，具体包括：

步骤401，遍历散斑图的各级次的衍射区域，依次将各级次的衍射区域作为第三目标区域。

在具体实现中，服务器获取到散斑图后，可以基于预设的GT散斑图对获取到的散斑图进行衍射级次划分，确定获取到的散斑图的各级次的衍射区域，服务器遍历散斑图的各级次的衍射区域，依次将各级次的衍射区域作为第三目标区域。

步骤402，确定第三目标区域左上角的第一散斑、右上角的第二散斑、右下角的第三散斑和左下角的第四散斑。

在具体实现中，服务器确定第三目标区域后，可以找到与第三目标区域左上角点距离最近的散斑，将该散斑作为第一散斑，同理，服务器可以将与第三目标区域右上角点距离最近的散斑作为第二散斑，将与第三目标区域右下角点距离最近的散斑作为第三散斑，将与第三目标区域左下角点距离最近的散斑作为第四散斑。

步骤403，将第一散斑的中心点、第二散斑的中心点、第三散斑的中心点和第四散斑的中心点，依次作为第三目标区域的第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点。

在具体实现中，服务器在第三目标区域中确定出第一散斑、第二散斑、第三散斑和第四散斑后，可以将第一散斑的中心点、第二散斑的中心点、第三散斑的中心点和第四散斑的中心点，依次作为第三目标区域的第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点。

步骤404，根据第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点，确定第三目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角。

在具体实现中，服务器确定第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点后，可以根据第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点分别确定第三目标区域的x轴方向线和y轴方向线，进而根据第三目标区域的x轴方向线和y轴方向线，确定第三目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角。

本实施例，考虑到由于光束经过DOE衍射复制后会发生枕形畸变，而无论是每个衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，还是散斑图的行方向上的级次间夹角、散斑图的列方向上的级次间夹角，都与枕形畸变有关，每个衍射区域的四角的散斑最能代表这种枕形畸变，本申请选取衍射区域的四个角的散斑的中心点作为基准点，可以更准确地计算衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，从而更准确地确定散斑图的行方向上的级次间夹角和散斑图的列方向上的级次间夹角。

在一个实施例中，服务器根据第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点，确定第三目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，可以通过如图6所示的各步骤实现，具体包括：

步骤501，分别连接第一基准点与第二基准点、第二基准点与第三基准点、第三基准点与第四基准点、第四基准点与第一基准点，依次得到第一线段、第二线段、第三线段和第四线段。

在具体实现中，服务器确定第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点后，可以分别连接第一基准点与第二基准点、第二基准点与第三基准点、第三基准点与第四基准点、第四基准点与第一基准点，依次得到第一线段、第二线段、第三线段和第四线段。

步骤502，确定第一线段的中点为第一目标点、第二线段的中点为第二目标点、第三线段的中点为第三目标点、第四线段的中点为第四目标点。

在具体实现中，服务器得到第一线段、第二线段、第三线段和第四线段后，可以将第一线段的中点作为第一目标点，将第二线段的中点作为第二目标点，将第三线段的中点作为第三目标点，并将第四线段的中点作为第四目标点。

在一个例子中，服务器也可以不连接得到第一线段、第二线段、第三线段、第四线段，直接根据第一基准点与第二基准点横坐标的均值和纵坐标的均值得出第一目标点，根据第二基准点与第三基准点横坐标的均值和纵坐标的均值得出第二目标点，根据第三基准点与第四基准点横坐标的均值和纵坐标的均值得出第三目标点，根据第四基准点与第一基准点横坐标的均值和纵坐标的均值得出第四目标点。

步骤503，计算第一目标点的横坐标与第三目标点的横坐标之间的第一差值、第一目标点的纵坐标与第三目标点的纵坐标之间的第二差值、第二目标点的横坐标与第四目标点的横坐标之间的第三差值、第二目标点的纵坐标与第四目标点的纵坐标之间的第四差值。

步骤504，将第一差值与第二差值之间的第一比值作为第三目标区域的x轴方向夹角，并将第四差值与第三差值之间的第二比值作为第三目标区域的y轴方向夹角。

在具体实现中，第一目标点与第三目标点的连线就是第三目标区域的y轴方向线，第二目标点与第四目标点的连线就是第三目标区域的x轴方向线，服务器计算第一目标点的横坐标与第三目标点的横坐标之间的第一差值、第一目标点的纵坐标与第三目标点的纵坐标之间的第二差值，并计算第二目标点的横坐标与第四目标点的横坐标之间的第三差值、第二目标点的纵坐标与第四目标点的纵坐标之间的第四差值，最后计算第一差值与第二差值之间的第一比值、第四差值与第三差值之间的第二比值，服务器将第一比值作为第三目标区域的x轴方向夹角，将第二比值作为第三目标区域的y轴方向夹角。

本实施例，服务器用横纵坐标差的比值来代替夹角，省去了计算角度过程本应耗费的计算资源，可以提升第三目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角的计算速度，从而进一步提升DOE质量评判的速度。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本申请的另一个实施例涉及一种DOE质量检测系统，下面对本实施例的DOE质量检测系统的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须，本实施例的DOE质量检测系统的示意图可以如图7所示，该系统包括待测相机601和DOE质量检测装置602，DOE质量检测装置602包括定位模块6021、第一计算模块6022、第二计算模块6023和判断模块6024。

待测相机601用于对目标物体进行拍摄得到散斑图。

定位模块6021用于分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点。

第一计算模块6022用于分别根据各级次的衍射区域中的基准点，确定各级次的衍射区域的倾斜程度信息。

第二计算模块6023用于根据所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定所述散斑图的倾斜程度信息。

判断模块6024用于在散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定待测相机的DOE质量不合格。

值得一提的是，本实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本申请的创新部分，本实施例中并没有将与解决本申请所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。

本申请另一个实施例涉及一种电子设备，如图8所示，包括：至少一个处理器701；以及，与所述至少一个处理器701通信连接的存储器702；其中，所述存储器702存储有可被所述至少一个处理器701执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器701执行，以使所述至少一个处理器701能够执行上述各实施例中的DOE质量检测方法。

其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。

处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

本申请另一个实施例涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。

即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述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(Read-OnlyMemory，简称：ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (11)

1.一种DOE质量检测方法，其特征在于，包括：

分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点，并分别根据所述各级次的衍射区域中的基准点，确定所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息；其中，所述散斑图为基于待测相机获取的散斑图；

根据所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定所述散斑图的倾斜程度信息；

在所述散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定所述待测相机的衍射光学元件DOE质量不合格。

2.根据权利要求1所述的DOE质量检测方法，其特征在于，所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息包括所述各级次的衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，所述散斑图的倾斜程度信息包括所述散斑图的行方向上的级次间夹角和列方向上的级次间夹角；

所述根据所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定所述散斑图的倾斜程度信息，包括：

根据各行的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定所述散斑图的行方向上的级次间夹角；

根据各列的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定所述散斑图的列方向上的级次间夹角；

所述在所述散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定所述待测相机的衍射光学元件DOE质量不合格，具体为：

在所述行方向上的级次间夹角不满足第一预设标准，或所述列方向上的级次间夹角不满足第二预设标准的情况下，确定所述待测相机的衍射光学元件DOE质量不合格。

3.根据权利要求2所述的DOE质量检测方法，其特征在于，所述行方向上的级次间夹角包括行方向上的x轴级次间夹角和行方向上的y轴级次间夹角，所述根据各行的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定所述散斑图的行方向上的级次间夹角，包括：

逐行遍历所述各行的各衍射区域，依次将所述各行的各衍射区域作为第一目标区域；

计算所述第一目标区域的x轴方向夹角与左方相邻的衍射区域的x轴方向夹角之间的第一绝对差，并计算所述第一目标区域的y轴方向夹角与所述左方相邻的衍射区域的y轴方向夹角之间的第二绝对差；

分别计算所述各行的所述第一绝对差之和，以及所述各行的所述第二绝对差之和；

将所述各行中最大的所述第一绝对差之和作为所述行方向上的x轴级次间夹角，并将所述各行中最大的所述第二绝对差之和作为所述行方向上的y轴级次间夹角。

4.根据权利要求2所述的DOE质量检测方法，其特征在于，所述列方向上的级次间夹角包括列方向上的x轴级次间夹角和列方向上的y轴级次间夹角，所述根据各列的各衍射区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，确定所述散斑图的列方向上的级次间夹角，包括：

逐列遍历所述各列的各衍射区域，依次将所述各列的各衍射区域作为第二目标区域；

计算所述第二目标区域的x轴方向夹角与上方相邻的衍射区域的x轴方向夹角之间的第三绝对差，并计算所述第二目标区域的y轴方向夹角与所述上方相邻的衍射区域的y轴方向夹角之间的第四绝对差；

分别计算所述各列的所述第三绝对差之和，以及所述各列的所述第四绝对差之和；

将所述各列中最大的所述第三绝对差之和作为所述列方向上的x轴级次间夹角，并将所述各列中最大的所述第四绝对差之和作为所述列方向上的y轴级次间夹角。

5.根据权利要求4所述的DOE质量检测方法，其特征在于，所述第一预设标准包括第一预设阈值和第二预设阈值，所述第二预设标准包括第三预设阈值和第四预设阈值，所述在所述行方向上的级次间夹角不满足第一预设标准，或所述列方向上的级次间夹角不满足第二预设标准的情况下，确定所述待测相机的DOE质量不合格，通过以下公式表示：

其中，a为所述行方向上的x轴级次间夹角，b为所述行方向上的y轴级次间夹角，c为所述列方向上的x轴级次间夹角，d为所述列方向上的y轴级次间夹角，T₁为所述第一预设阈值，T₂为所述第二预设阈值，T₃为所述第三预设阈值，T₄为所述第四预设阈值，Q＝0表示所述DOE质量合格，Q＝1表示所述DOE质量不合格。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的DOE质量检测方法，其特征在于，所述分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点，并分别根据所述各级次的衍射区域中的基准点，确定所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息，包括：

遍历所述散斑图的各级次的衍射区域，依次将所述各级次的衍射区域作为第三目标区域；

确定所述第三目标区域左上角的第一散斑、右上角的第二散斑、右下角的第三散斑和左下角的第四散斑；

将所述第一散斑的中心点、所述第二散斑的中心点、所述第三散斑的中心点和所述第四散斑的中心点，依次作为所述第三目标区域的第一基准点、第二基准点、第三基准点和第四基准点；

根据所述第一基准点、所述第二基准点、所述第三基准点和所述第四基准点，确定所述第三目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角。

7.根据权利要求6所述的DOE质量检测方法，其特征在于，所述根据所述第一基准点、所述第二基准点、所述第三基准点和所述第四基准点，确定所述第三目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角，包括：

分别连接所述第一基准点与所述第二基准点、所述第二基准点与所述第三基准点、所述第三基准点与所述第四基准点、所述第四基准点与所述第一基准点，依次得到第一线段、第二线段、第三线段和第四线段；

确定所述第一线段的中点为第一目标点、所述第二线段的中点为第二目标点、所述第三线段的中点为第三目标点、所述第四线段的中点为第四目标点；

计算所述第一目标点的横坐标与所述第三目标点的横坐标之间的第一差值、所述第一目标点的纵坐标与所述第三目标点的纵坐标之间的第二差值、所述第二目标点的横坐标与所述第四目标点的横坐标之间的第三差值、所述第二目标点的纵坐标与所述第四目标点的纵坐标之间的第四差值；

将所述第一差值与所述第二差值之间的第一比值作为所述第三目标区域的x轴方向夹角，并将所述第四差值与所述第三差值之间的第二比值作为所述第三目标区域的y轴方向夹角。

8.根据权利要求2至5中任一项所述的DOE质量检测方法，其特征在于，所述分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点，并分别根据所述各级次的衍射区域中的基准点，确定所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息，包括：

遍历所述散斑图的各级次的衍射区域，依次将所述各级次的衍射区域作为第四目标区域；

以所述第四目标区域的中心点为中心，分别做水平线和铅垂线交于所述第四目标区域的边缘；

将所述水平线与所述第四目标区域的边缘的两个交点作为第五基准点和第六基准点，并将所述铅垂线与所述第四目标区域的边缘的两个交点作为第七基准点和第八基准点；

根据所述第五基准点、所述第六基准点、所述第七基准点和所述第八基准点，确定所述第四目标区域的x轴方向夹角和y轴方向夹角。

9.一种DOE质量检测系统，其特征在于，包括：待测相机和DOE质量检测装置，所述DOE质量检测装置包括定位模块、第一计算模块、第二计算模块和判断模块；

所述待测相机用于对目标物体进行拍摄得到散斑图；

所述定位模块用于分别在获取到的散斑图的各级次的衍射区域中选取若干个基准点；

所述第一计算模块用于分别根据所述各级次的衍射区域中的基准点，确定所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息；

所述第二计算模块用于根据所述各级次的衍射区域的倾斜程度信息，确定所述散斑图的倾斜程度信息；

所述判断模块用于在所述散斑图的倾斜程度信息不满足预设标准的情况下，确定所述待测相机的DOE质量不合格。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至8中任一所述的DOE质量检测方法。

11.一种计算机可读存储介质，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权利要求1至8中任一项所述的DOE质量检测方法。

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