[發明專利]用于碼字邊界檢測以產生深度圖的方法和設備

有效

• 申請號: 201780044167.X
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN109564688B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: Y·帕恩;S·M·維羅爾
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06T7/521
• 分類號: G06T7/521
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 趙騰飛

結構光主動傳感系統可被配置成發射和接收碼字，以通過分析所述所發射碼字的位置與所述所接收碼字的位置之間的視差來產生深度圖。為了確定所接收碼字的所述位置，識別所投影碼字的圖像，從所述圖像檢測一或多個碼字邊界。可基于每一碼字的特定碼字位而檢測到所述碼字邊界。每一檢測到的碼字邊界可被約束成不與其它檢測到的碼字邊界重疊，使得所述所接收的圖像的像素不與多于一個碼字邊界相關聯。

技術領域

本發明大體上涉及用于光場投影的系統和方法，且更具體地說，涉及深度圖產生。

背景技術

結構光系統發射和接收光圖案或空間代碼，以產生深度圖。對象距離發射器和接收器越遠，對象所反射的光圖案與其原始位置之間的視差越小，這是因為傳出投影與傳入投影更加平行。相反地，對象距離發射器和接收器越近，接收的光圖案與其原始位置之間的視差越大。因此，接收的光圖案位置與發射的光圖案(碼字)位置之間的差異給出場景或對象的深度。結構光系統使用這些相對深度來產生場景的深度圖或三維表示。深度圖提取對范圍從相機質量改善到計算機視覺的許多應用至關重要。

產生深度圖在計算上可能非常昂貴，且計算時間一直以來都是用于產生深度圖的結構光系統的商業化的主要障礙。因而，需要深度圖的較快速產生。

發明內容

本發明的系統、方法和裝置各自具有若干創新方面，其中沒有單個方面單獨負責本文所揭示的合乎需要的屬性。

在一些實施例中，提供一種圖像處理裝置可操作的用于產生深度圖的方法。所述方法可包括：接收圖像，所述圖像對應于通過掩模投影到場景上的光場，其中所述所接收的圖像對應于一或多個碼字，每一碼字包括一或多個碼字位，每一碼字位包括一或多個像素所述方法可另外包括檢測一或多個碼字邊界，每一碼字邊界對應于碼字的特定碼字位，其中每一檢測到的碼字邊界被約束成不與其它檢測到的碼字邊界重疊，使得所述圖像的像素不與多于一個碼字邊界相關聯。所述方法可另外包括識別對應于所述一或多個檢測到的碼字邊界的一或多個碼字；使用(i)所述一或多個所識別碼字中的所識別碼字在所述圖像上的位置與(ii)與所述所投影光場上的所述所識別碼字相關聯的位置之間的至少一個視差值產生視差圖；和基于所述視差圖產生深度圖。

在一些實施例中，提供一種用于產生深度圖的圖像處理裝置。圖像處理裝置可包括：接收器，其被配置成接收圖像，所述圖像對應于通過掩模投影到場景上的光場，其中所述所接收的圖像對應于一或多個碼字，每一碼字包括一或多個碼字位，每一碼字位包括一或多個像素。所述圖像處理裝置可另外包括至少一個處理器；和存儲有指令的存儲器，所述指令在被執行時致使所述至少一個處理器：使用所述所接收的圖像，檢測一或多個碼字邊界，每一碼字邊界對應于碼字的特定碼字位，其中每一檢測到的碼字邊界被約束成不與其它檢測到的碼字邊界重疊，使得所述圖像的像素不與多于一個碼字邊界相關聯。所述存儲器可進一步存儲有在被執行時致使所述處理器進行以下操作的指令：使用(i)所述一或多個所識別碼字中的所識別碼字在所述圖像上的位置與(ii)與所述所投影光場上的所述所識別碼字相關聯的位置之間的至少一個視差值產生視差圖；和基于所述視差圖產生深度圖。

附圖說明

根據在結合圖式進行的下文闡述的詳細描述，各種特征、本質和優點可變得顯而易見，在圖式中，相同的元件符號貫穿全文對應地進行識別。

圖1說明其中使用已知圖案來照明場景且獲得用以產生3維信息的深度信息的傳感系統的實例。

圖2說明根據一些實施例的實例深度圖產生系統。

圖3說明可被配置成產生和/或投影代碼掩模的實例發射器裝置的框圖。

圖4說明可被配置成從復合代碼掩模獲得深度信息的實例接收器裝置的框圖。

圖5說明根據一些實施例的用于使用投影的碼字產生深度圖的過程的流程圖。

圖6A說明其中碼字的邊界可識別為重疊的碼字邊界檢測方案。