[發(fā)明專利]用于3D相機(jī)的光學(xué)架構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680055284.1
• 申請日: 2016-08-01
• 公開（公告）號: CN108028913A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亞切克·馬伊坦;周瑛;魯塞爾·格魯爾克
• 申請（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H04N13/204
• 分類號: H04N13/204;H04N13/271;H04N13/282;H04N13/218;G02B17/08
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 楊林勳

本發(fā)明呈現(xiàn)用于捕捉三維3D圖像的方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)可讀媒體和設(shè)備。在一些實(shí)施方案中，裝置包括第一和第二透鏡元件(606a、606b)和多個(gè)反射元件(612a、612b、614a、614b)以通過兩個(gè)單獨(dú)的光學(xué)路徑收集發(fā)自光源或?qū)ο蟮墓饩€且將所述光線朝向單個(gè)圖像傳感器聚焦。

背景技術(shù)

本發(fā)明的方面涉及計(jì)算機(jī)視覺。計(jì)算機(jī)視覺是包含獲取、處理、分析和理解圖像以用于各應(yīng)用中的方法的領(lǐng)域。傳統(tǒng)上，耦合到傳感器的處理器從傳感器獲取圖像數(shù)據(jù)，且對從傳感器接收的信息執(zhí)行某些計(jì)算機(jī)視覺(CV)操作以用于檢測特征且因此檢測與那些特征相關(guān)聯(lián)的對象。特征可包含例如邊緣、拐角等特征。在一些情況下，特征還可包含較復(fù)雜的人物特征，例如面部、微笑和姿勢。執(zhí)行于處理器上的程序可在例如平面檢測、面部檢測、笑容檢測、姿勢檢測等多種應(yīng)用中利用所檢測的特征。

近年來已付出許多努力以使得計(jì)算裝置能夠檢測計(jì)算裝置的視場中的特征和對象。計(jì)算裝置，例如移動(dòng)裝置，設(shè)計(jì)有對移動(dòng)裝置所用的處理資源量和功率量以及熱耗散的靈敏性。然而，傳統(tǒng)上，使用相機(jī)檢測計(jì)算裝置的視場中的特征和對象需要大量的處理資源，從而導(dǎo)致例如移動(dòng)裝置的計(jì)算裝置中的較高功率消耗和較低電池壽命。

使用深度圖以執(zhí)行CV操作已變得越來越流行。深度圖是含有與從某一視角看的場景對象的表面的距離相關(guān)的信息的圖像。獲自深度圖的距離信息可用于實(shí)施上文所描述的CV特征。然而，計(jì)算深度圖是耗電量極大的操作。舉例來說，基于幀的系統(tǒng)必須檢查像素以便檢索用于處理3D圖的像素鏈路。在另一實(shí)例中，所有像素必須經(jīng)照射以便捕捉飛行時(shí)間測量值。所說明的實(shí)例的實(shí)施均是功率密集型的。一些解決方案試圖使用低功率活動(dòng)事件表示相機(jī)以便節(jié)約功率使用率。然而，低功率活動(dòng)事件表示相機(jī)有噪聲，從而在尋找各點(diǎn)之間的良好匹配上導(dǎo)致計(jì)算問題。

因此，存在對低功率深度圖重建架構(gòu)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

描述了實(shí)施低功率事件驅(qū)動(dòng)的活動(dòng)事件表示相機(jī)(AER)的某些實(shí)施方案。所述低功率事件驅(qū)動(dòng)的AER可通過以下方式繞過對應(yīng)于AER的已知限制：(1)使用具有單個(gè)焦平面的單個(gè)相機(jī)；(2)使用在形式上在屬性文法方面描述的可視化角錐處理方案，從而產(chǎn)生可綜合電子件；以及(3)使用焦平面電子件以關(guān)聯(lián)沿著相同水平線的事件，從而消除已知的因焦平面圖像重建所致的噪聲問題；(4)使用焦平面電子件以通過對過遠(yuǎn)的事件進(jìn)行閾值處理來除去過遠(yuǎn)事件(例如z軸)，從而減少處理且使其適于移動(dòng)裝置應(yīng)用；(5)提出光學(xué)路徑修改以實(shí)現(xiàn)對便宜的高孔徑(f)透鏡的使用以處置高速動(dòng)作；以及(6)使用具有兩個(gè)光學(xué)路徑的光學(xué)件，從而折疊圖像。

在一些實(shí)施方案中，一種成像裝置包含第一和第二透鏡狀元件以收集和聚焦發(fā)自光源或?qū)ο蟮墓饩€，其中所述第一和第二透鏡狀元件各自安裝到所述成像裝置表面且沿著所述成像裝置的外表面分隔開特定長度或距離。所述成像裝置還包含第一反射元件以收集和重新引導(dǎo)來自所述第一透鏡狀元件的光線到所述成像裝置的第二反射元件，其中所述第一反射元件和所述第二反射元件各自安裝到所述成像裝置的特定內(nèi)表面。所述成像裝置進(jìn)一步包含第三反射元件以收集和重新引導(dǎo)來自所述第二透鏡狀元件的光線到所述成像裝置的第四反射元件，其中所述第三反射元件和所述第四反射元件各自安裝到所述成像裝置的特定內(nèi)表面。在一些實(shí)施方案中,所述第二反射元件和所述第四反射元件所反射的光線各自沖射于所述成像裝置的圖像傳感器上以用于所述光源或?qū)ο蟮娜S(3D)圖像重建，且其中所述第一透鏡狀元件與所述圖像傳感器之間的光程長度等于所述第二透鏡狀元件與所述圖像傳感器之間的光程長度。

在一些實(shí)施方案中，所述第一透鏡狀元件與所述第一反射元件之間的光程的長度不同于所述第一反射元件與所述第二反射元件之間的光程的長度。

在一些實(shí)施方案中,所述第一透鏡狀元件與所述第一反射元件之間的光程的長度大于所述第一反射元件與所述第二反射元件之間的光程的長度。

在一些實(shí)施方案中，所述第一透鏡狀元件與所述第一反射元件之間的光程的長度小于所述第一反射元件與所述第二反射元件之間的光程的長度。