[發(fā)明專利]結構光主動深度感測系統(tǒng)中對光源功率的動態(tài)調整

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380057488.5
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN104769388B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 胡迪特·馬蒂內·包薩;卡林·米特科夫·阿塔納索夫;塞爾久·拉杜·戈馬
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;H04N5/353;H04N13/00
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

本發(fā)明提供一種方法和裝置，所述方法和裝置在使用結構光執(zhí)行主動深度感測時補償場景/對象中的對象的不同反射率/吸收系數(shù)。接收器傳感器捕獲上面投影有代碼掩碼的場景的圖像。從所述所捕獲圖像來斷定一或多個參數(shù)。根據(jù)所述一或多個參數(shù)來動態(tài)地調整投影光源的光源功率以改進在隨后所捕獲圖像中對所述代碼掩碼的解碼。可隨后基于所述所捕獲圖像、基于所述代碼掩碼來斷定所述場景的深度信息。在一個實例中，所述光源功率被固定于特定照度，而所述接收器傳感器的曝光時間則被調整。在另一個實例中，所述接收器傳感器的曝光時間被維持/保持于固定值，而所述光源功率則被調整。

相關申請案的交叉引用

本申請案根據(jù)35 U.S.C.§ 119(e)權益主張2012年11月14日申請的美國臨時專利申請案第61/726,387號的優(yōu)先權并主張2012年年12月21日申請的美國非臨時申請案第13/723,891號的優(yōu)先權，這些專利申請案的內容明確地通過引用結合在此。

技術領域

各種特征是有關于主動深度感測，且更具體來說是有關于用于在執(zhí)行使用結構光的主動深度感測系統(tǒng)時補償場景中的對象的不同反射率/吸收系數(shù)的技術。

背景技術

在主動感測中，在被常稱作“結構光”的過程中使用已知圖案(例如，代碼掩碼)來照明場景或對象。投影于場景或對象上的圖案的結構編碼所述場景或對象的深度信息。一旦在接收到的圖像中找到所述圖案，便可重構3維場景或對象。可使用已知的所投影圖案與經(jīng)解碼圖案之間的關系來導出關于所捕獲場景的深度信息。

接收器/相機傳感器可從入射光捕獲場景的圖像，所述入射光是來自于光源到所述場景(例如，個人、對象、場所等)上的反射。入射光的強度可取決于：(a)場景中的表面的反射系數(shù)性質；(b)產(chǎn)生所投影圖案的光的功率；和/或(c)環(huán)境光。如果相機傳感器上的入射光太強，那么其使傳感器飽和。如果入射光太弱，那么相機傳感器不捕獲場景的反射率的變化。即使在場景內，取決于圖像中正被捕獲的表面的類型，仍可以同時發(fā)生兩種情境(例如，所捕獲光太強和太弱)。如果系統(tǒng)中不包含對入射光強度的調整，那么對于廣泛范圍的情境(不同環(huán)境光、光源的不同預設功率、不同表面類型)來說不可能捕獲所投影圖案(例如，代碼掩碼)的照度的變化。

因此，需要一種解決方案以在執(zhí)行使用結構光系統(tǒng)的場景深度感測時補償入射光強度的變化。

發(fā)明內容

下文呈現(xiàn)本發(fā)明的一或多個方面的簡化概述，以便提供對此些方面的基本理解。此概述并非本發(fā)明的所有所涵蓋特征的廣泛綜述，且既不希望識別本發(fā)明的所有方面的關鍵或至關重要要素，也不希望劃定本發(fā)明的任何或所有方面的范圍。其唯一目的是以簡化形式呈現(xiàn)本發(fā)明的一或多個方面的一些概念以作為稍后呈現(xiàn)的更詳細描述的序言。

提供一種裝置，所述裝置適于在使用結構光的主動深度感測系統(tǒng)中補償表面反射率差別。所述裝置可包含接收器傳感器和處理電路。所述接收器傳感器可用來捕獲上面投影有代碼掩碼的場景的圖像。所述處理電路可適于：(a)從所述所捕獲圖像來斷定一或多個參數(shù)；(b)根據(jù)所述一或多個參數(shù)來動態(tài)地調整投影光源的光源功率以改進在隨后所捕獲圖像中對所述代碼掩碼的解碼；和/或(c)在所述所捕獲圖像中基于所述代碼掩碼來斷定所述場景的深度信息。

在一個示范性實施方案中，所述光源功率被固定于特定照度，而所述接收器傳感器的曝光時間則被調整。在另一示范性實施方案中，所述接收器傳感器的曝光時間被維持于固定值，而所述光源功率則被調整。

所述一或多個參數(shù)可基于所述代碼掩碼而與所述所捕獲圖像內的區(qū)域相關。

在一個實例中，所述投影光源可包含多個光元件，并且動態(tài)地調整所述投影光源的所述光源功率包含基于所述相對應的一或多個參數(shù)來個別地控制所述光元件中的每一者的所述光源功率。所述接收器傳感器可進一步適于捕獲上面投影有所述代碼掩碼的所述場景的新圖像，其中所述新圖像歸因于對經(jīng)個別調整的所述多個光元件進行的所述操作而被逐個區(qū)域地光壓縮。