[發(fā)明專利]用于確定圖像中對象深度的設備和技術

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410089278.0
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN104050656A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設計）人: Z.阿維夫;D.斯塔希爾
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜冰;湯春龍

技術領域

本文描述的實施例一般涉及電子成像技術，特別是主動深度攝像機（camera）技術。

背景技術

近來，電子裝置已被發(fā)展用于測量視野內(nèi)的對象深度。此類深度信息在多個應用中使用，如游戲裝置、掃描儀和三維（3D）打印機。在某些應用中，如那些依賴于手勢識別的應用，相比通過場景記錄的傳統(tǒng)紅綠藍（RGB）圖像所獲取的信息，場景中對象的深度信息可提供更有價值的數(shù)據(jù)。“結構光”是一般熟知的確定物品深度的常用方法，并且涉及將光圖案投射到場景中的對象上，然后當光圖案被對象攔截時通過分析反射光提取到深度信息。發(fā)射器通常將可見光或紅外線（IR）輻射投射到對象上，隨后被傳感器反射和捕獲。

在某些場景中，當用戶與電子裝置如計算裝置、通信裝置、獨立攝像機或其它包含深度測量攝像機的裝置交互時，感興趣的深度通常是距離攝像機10?cm到150?cm的范圍。由于若干原因，設計出合適的光學系統(tǒng)在這樣的范圍中工作是有些困難的。為了在要求范圍中提取對象（如人體）的深度圖像，攝像機和發(fā)射器的景深都應該在10?cm到150cm范圍中。然而，范圍越短景深越短是光學鏡頭眾所周知的特性。

因此，存在對于改進的技術和設備來解決這些以及其它問題的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供一種用于確定對象深度的設備，包括：投射低分辨率光學圖案和高分辨率光學圖案的發(fā)射器，所述高分辨率光學圖案相比所述低分辨率光學圖案具有更精細的分辨率；檢測合成圖像的傳感器，所述合成圖像包括包含所投射的低分辨率光學圖案的反射的低分辨率光學反射圖案、和包含所投射的高分辨率光學圖案的反射的高分辨率光學反射圖案；以及基于所檢測的合成圖像來確定第一深度范圍中的對象深度和第二深度范圍中的對象深度的邏輯。

本公開還提供一種用于確定對象深度的計算機實現(xiàn)的方法，包括：接收合成圖像，所述合成圖像包含由低分辨率光學圖案的反射所形成的低分辨率反射圖案和由高分辨率光學圖案的反射所形成的高分辨率反射圖案，所述高分辨率光學圖案相比所述低分辨率光學圖案具有更精細的分辨率；基于所述高分辨率反射圖案來確定第一深度范圍中的對象深度；以及基于所述高分辨率反射圖案來確定第二深度范圍中的對象深度。

本公開還提供一種設備，包括執(zhí)行前述方法的部件。

本公開還提供至少一個機器可讀媒體，可包含多個指令，所述指令響應于在計算裝置上被運行而使得所述計算裝置執(zhí)行前述方法。

本公開還提供一種主動深度攝像機，包括：發(fā)射器系統(tǒng)，包含具有第一景深的第一發(fā)射器和具有第二景深的第二發(fā)射器，所述第二景深大于所述第一景深，所述發(fā)射系統(tǒng)投射包括低分辨率和高分辨率光學圖案的合成光學圖案；傳感器系統(tǒng)，檢測合成圖像，所述合成圖像包括包含所投射的低分辨率光學圖案的反射的低分辨率光學反射圖案，以及還包括包含所投射的高分辨率光學圖案的反射的高分辨率光學反射圖案；以及邏輯，基于所檢測的合成圖像來確定第一深度范圍中的對象深度和第二深度范圍中的對象深度。

附圖說明

圖1示出結構光組件的實施例。

圖2示出結構光系統(tǒng)的實施例。

圖3示出結構光組件的另一實施例。

圖4示出結構光系統(tǒng)的另一實施例。

圖5示出結構光系統(tǒng)的再一實施例。

圖6A示出光學圖案的一個實施例。

圖6B示出光學圖案的另一實施例。

圖7示出操作結構光系統(tǒng)的一種使用場景。

圖8示出結構光組件產(chǎn)生的示例性的光圖案。

圖9示出結構光組件的再一實施例。

圖10示出示例性的第一邏輯流程。

圖11示出示例性的第二邏輯流程。

圖12示出示例性的系統(tǒng)體系結構。

具體實施方式

實施例涉及用于確定一定距離或深度范圍上深度信息的設備和技術，特別是在距離攝像機或傳感器約10?cm到150?cm的范圍上。在各種實施例中，結構光組件包括發(fā)射器系統(tǒng)或發(fā)射器組件，所述發(fā)射器系統(tǒng)或發(fā)射器組件包括一個或更多設計成聚合發(fā)射光學圖案的發(fā)射器。在某些實施例中，發(fā)射器系統(tǒng)包含多個發(fā)射器，其中發(fā)射器設計在發(fā)射器之間有所差異。特別是，第一發(fā)射器可被設計成生成在第一深度范圍上有用的光學圖案，而第二發(fā)射器可被設計成生成在第二深度范圍上有用的光學圖案。