[發(fā)明專利]測距成像

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680057928.0
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN108139462B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·卡夏普
• 申請（專利權(quán)）人: 微軟技術(shù)許可有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S17/87;G01S17/894;G01S7/484
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 顧嘉運;陳斌

一種用于控制多個主動照明測距相機(jī)按時分復(fù)用操作模式操作以獲取相機(jī)成像的場景的范圍圖像的裝置。

背景

三維(3D)測距相機(jī)確定到其成像的場景中的特征的距離，并且可在范圍圖像(也被稱為3D圖像)中提供這些距離，該范圍圖像包括這些特征中的每一者相對于位于該相機(jī)處的坐標(biāo)原點的三個空間坐標(biāo)。主動照明測距相機(jī)提供其響應(yīng)于場景中的特征所反射的光而成像的場景的范圍圖像，該光來自該相機(jī)發(fā)射以照明該場景的光。通常，主動照明測距相機(jī)可用結(jié)構(gòu)化或經(jīng)時間調(diào)制的、任選的紅外(IR)光照明場景以獲取該場景的范圍圖像。照明其用結(jié)構(gòu)化光進(jìn)行測距成像的場景的測距相機(jī)通過對該結(jié)構(gòu)化光中被該場景中的特征反射的結(jié)構(gòu)進(jìn)行三角測量來確定到這些特征的距離。照明其用經(jīng)時間調(diào)制的光進(jìn)行測距成像的場景的測距相機(jī)確定該經(jīng)調(diào)制的光的時間“標(biāo)記”從該相機(jī)行進(jìn)到該場景中的特征并返回該相機(jī)的往返時間。相機(jī)使用針對場景中的給定特征所確定的往返時間及光速來確定到該給定特征的距離。

盡管主動照明測距相機(jī)最初相對稀有且限于技術(shù)、工程和科學(xué)應(yīng)用，但主動照明測距成像技術(shù)已經(jīng)成熟，并且測距相機(jī)常常使用不斷擴(kuò)大的消費者產(chǎn)品目錄中的組件。測距相機(jī)不僅可以在視頻游戲控制臺中找到，還可以在膝上型計算機(jī)、工作本、平板、智能電話甚至腕戴式手表中找到。

概述

隨著測距相機(jī)的商業(yè)普及的增加，預(yù)計各種場所可能會周期性地變得擠滿了許多嘗試同時操作主動照明測距相機(jī)以對場所中的或來自場所的場景進(jìn)行測距成像的用戶。結(jié)果，預(yù)期當(dāng)場所變得擠滿了操作主動照明測距相機(jī)的用戶時，該場所中的主動照明測距相機(jī)所發(fā)射的光可能會干擾在該場所中操作的諸主動照明測距相機(jī)中的另一主動照明測距相機(jī)的操作。因此，本公開的一實施例的一個方面涉及提供一種系統(tǒng)(在下文中也稱為“排隊系統(tǒng)”)，其降低在相同場所中操作的主動照明測距相機(jī)之間的干擾。

根據(jù)本公開的一實施例的排隊系統(tǒng)可包括排隊樞紐，該排隊樞紐被配置成標(biāo)識在該排隊樞紐所位于的場所(在下文中也被稱為“排隊場所”)中操作的主動照明測距相機(jī)且與之通信。排隊樞紐可被配置成檢測在其排隊場所中操作的主動照明測距相機(jī)發(fā)射以獲取范圍圖像的光，以及響應(yīng)于所檢測到的光而將控制信號傳送到該測距相機(jī)。測距相機(jī)可被配置成通過傳送與測距相機(jī)發(fā)射以照明場景的光相關(guān)聯(lián)且標(biāo)識該測距相機(jī)的區(qū)分信號(任選地為標(biāo)識ID碼)來區(qū)分該光，以及接收由排隊樞紐傳送的控制信號。在檢測到由在其排隊場所中同時操作的多個主動照明測距相機(jī)發(fā)射的光以傳送由其各自的ID碼標(biāo)識的光之際，排隊樞紐將排隊ON(開)信號傳送到用測距相機(jī)的各自的ID碼尋址的測距相機(jī)中的每一個測距相機(jī)。響應(yīng)于接收到排隊ON信號，測距相機(jī)按時分復(fù)用(TDM)成像模式操作，其中在任何一個時刻，諸測距相機(jī)中僅一個測距相機(jī)操作以發(fā)射光并獲取范圍圖像。

提供本概述以便以簡化的形式介紹以下在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的概念的精選。本概述并不旨在標(biāo)識所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護(hù)主題的范圍。

附圖說明

下面將參考在此所附的在此段落之后列出的附圖來描述本公開的實施例的非限制性示例。在多于一幅附圖中出現(xiàn)的相同特征通常在其出現(xiàn)的所有附圖中都以相同的標(biāo)簽來標(biāo)記。標(biāo)記表示附圖中的本公開的實施例的給定特征的圖標(biāo)的標(biāo)簽可被用于引用該給定的特征。附圖中所示的特征的尺寸是為了方便和清楚呈現(xiàn)而選擇的，并且不一定按比例顯示。

圖1示意性地示出了根據(jù)本公開的一實施例的作為示例位于博物館場所中的用于減輕在該場所中操作的主動照明測距相機(jī)之間的干擾的排隊樞紐；以及

圖2A-2C示意性地例示了根據(jù)本公開的一實施例的圖1中所示的排隊樞紐，其操作用于控制測距相機(jī)以使得它們按TDM成像模式操作。

圖3示出了根據(jù)本公開的一實施例的主動照明測距相機(jī)(諸如圖1-2C中所示的測距相機(jī))執(zhí)行以按TDM成像模式操作同時在排隊場所中獲取范圍圖像的算法的流程圖；以及

圖4示出了根據(jù)本公開的一實施例的排隊樞紐可執(zhí)行以控制在排隊樞紐的排隊場所中操作的主動照明測距相機(jī)的算法的流程圖。