[發明專利]3D縮放成像器

有效

• 申請號: 201380006368.2
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN104094594B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: S·卡茨;A·阿德萊爾;G·葉海弗;D·科恩;E·拉里;S·費爾岑式特恩
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 管琦琦

1.一種三維成像系統，其對活動空間中的特征成像并確定到所述特征的距離，所述成像系統包括：

用至少一個光脈沖照明所述活動空間的光源；

分別包括第一光電傳感器和第二光電傳感器的第一和第二飛行時間三維相機，所述第一光電傳感器和第二光電傳感器具有光學中心和像素，所述相機在所述像素上對從至少一個光脈沖反射的光成像以獲取所述特征的距離圖像，其中第一飛行時間相機和第二飛行時間相機分別具有廣角和窄角視野，所述廣角視野和窄角視野重疊以提供活動空間；

把所述活動空間分成區的多個范圍邊界；以及

控制器，其響應于所述區來處理所述距離圖像以確定到所述特征的距離。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述范圍邊界包括近范圍下邊界“NR_L”、近范圍上邊界“NR_U”、遠范圍下邊界“FR_L”和遠范圍上邊界“FR_U”。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述范圍邊界滿足關系NR_L<FR_L<NR_U<FR_U并且把所述活動空間分成近區、中間區和遠區，針對所述近區、中間區和遠區，到所述活動空間中特征的距離分別位于NR_L和FR_L之間、FR_L和NR_U之間，以及NR_U和FR_U之間。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，為了提供包括到所述活動空間中特征的距離的深度圖像，所述控制器：

指定所述飛行時間相機中的一個為主相機而另一個為副相機；

為所述主相機中多個像素中的每一個確定在所述像素上成像的活動空間中特征的拖曳距離；

如果所述主相機是第一相機且所述拖曳距離在所述近區內，或者所述主相機是第二相機且所述拖曳距離在所述遠區內，確定到所述特征的距離是所述拖曳距離；

如果所述主相機是第一相機且所述拖曳距離不在所述近區內，或者所述主相機是第二相機且所述拖曳距離不在所述遠區內，響應于所述拖曳距離和所述副相機中像素提供的距離來確定到所述特征的距離；以及

使用為所述主相機中像素確定的距離用于所述深度圖像中的距離。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述拖曳距離位于所述中間區。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述控制器確定到所述特征的距離為所述拖曳距離和由所述副相機中像素提供的距離的平均。

7.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述主相機是第一相機且所述拖曳距離位于所述遠區，或者所述主相機是第二相機且所述拖曳距離位于所述近區。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述控制器確定所述副相機中的哪些像素對沿著穿過所述主相機中的像素及所述主相機的所述光學中心的線的點成像。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述控制器響應于由所述像素獲取的距離圖像，用來自至少一個光脈沖的光為所述副相機中的每個經確定的像素確定距離。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述控制器：

確定沿著穿過所述副相機的光學中心和所述經確定的像素的線的給定距離是在所述經確定的像素上成像的特征距所述副相機的實際距離的概率分布；

確定沿著所述主相機中的線的給定距離是在所述主相機像素上成像的特征距所述主相機的實際距離的概率分布；以及

使用所述概率分布確定在所述主相機像素上成像的特征距所述主相機的距離。