[發明專利]一種新型的物體3D結構識別裝置和方法

在審

• 申請號: 201710215771.6
• 申請日: 2017-04-04
• 公開（公告）號: CN108694395A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 劉云梁;鄒良洲;曹建文
• 申請（專利權）人: 廣州熙客軒電子科技有限公司
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新型的3D物體識別裝置，其特征在于：基于濾光光柵和光敏傳感器陣列的結合使用，實現了手、身體或其他物體3D結構的識別，并且根據識別到的3D結構信息來實現3D人機交互；

所述裝置包括但不僅限于：

光源，用于照射被檢測物體；

濾光光柵，用于濾除干擾光線，實現兩個或多個方向的光線通過；

光敏傳感器陣列，用于接收經過所述濾光光柵后，兩個或多個特定方向的光線；

檢測電路，用于控制所述光敏傳感器陣列，并將所述光敏傳感器陣列輸出的模擬信號進行放大和轉換成數字信號；

數據處理電路，用于對所述數字信號存儲成兩幅或多幅圖像信息，并對所述圖像信息進行處理和識別；同時用于實現對所述光源的控制；

外圍設備，用于把所述處理和識別后的信息進行顯示或傳輸到其他設備，實現3D交互。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述被測物體可以是手、身體或其他任何表面漫反射物體。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光源可置于檢測面板的兩側直接照射被檢測物體，或者通過導光板擴散后均勻照射被檢測物體，在外部可見光較充足的環境也可以不使用光源；所述光源可以是但不僅限于可見光和紅外光，光線強弱可由所述數據處理電路控制。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述濾光光柵用于實現兩個或多個方向的光線通過，形成兩個或多個方向的光線陣列，所述兩個或多個方向的光線陣列互不重疊，所述方向是指光線的傳播方向；所述濾光光柵可以是但不僅限于通孔式光柵、鍍膜式光柵。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光敏傳感器陣列由光敏單元排列形成，用于接收所述兩個或多個方向的光線并轉換成電信號。

6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述光敏單元排列方式與所述兩個或多個方向的光線陣列互相對應，互不重疊的光線分別由不同位置的光敏單元接收。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測電路可以包含但不僅限于陣列控制器、模擬信號放大器和模數轉換器。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數據處理電路可以包含但不僅限于處理器和存儲設備。

9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述處理器可以是但不僅限于微控制器、數字信號處理器或圖像處理器。

10.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述外圍設備可以包含但不僅限于顯示設備、有線傳輸接口和無線傳輸設備。

11.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述濾光光柵、光敏傳感器陣列以及檢測電路和數據處理電路都可采用高度集成工藝。

12.一種新型的3D物體識別方法，其特征在于，所述方法包括：數據處理電路關閉光源，接收首幅圖像分析外部光強；

基于外部光強信息打開光源并調節光源強度；

光源照射光線到達物體后發生漫反射，反射光線通過濾光光柵，形成兩個或多個方向的光線陣列，到達光敏傳感器陣列；

檢測電路將光敏傳感器陣列信號放大，并轉換成數字信號輸出給數據處理電路；

數據處理電路將兩個或多個方向的光線陣列轉換成兩個或多個圖像信息，并用圖像算法對圖像信息進行分析，識別出被測物體的3D結構。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，結合不同結構的濾光光柵，數據處理電路可將某些特定位置光敏單元組合轉換成一幅圖像，而將另一些特定位置光敏單元組合轉換成另一幅圖像。

14.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述圖像算法，可以是但不僅限于雙目圖像處理算法，對圖像進行兩兩分析計算出物體的3D結構信息。