[發明專利]調整距離傳感器的投影系統以優化光束布局

在審

• 申請號: 201880068473.1
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN111512180A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 木村昭輝
• 申請（專利權）人: 魔眼公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S17/89;G06T7/80
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周學斌;陳嵐

從距離傳感器的投影點將投影圖案投影到物體上。投影圖案由從投影點投影的多個光束創建。多個光束創建布置在物體的表面上的多個投影偽像。多個投影偽像的布局取決于投影點與距離傳感器的圖像捕獲設備之間的位置關系。在投影所述圖案之前，優化了定義投影點與距離傳感器的圖像捕獲設備之間的位置關系的至少一個參數，以最小化與投影偽像相關聯的軌跡的重疊。捕獲物體的圖像，包括至少一部分經調整的投影圖案。使用來自圖像的信息來計算從距離傳感器到物體的距離。

相關申請的交叉引用

本申請要求2017年10月22日提交的美國臨時專利申請序列號62/575,505的優先權，該美國臨時專利申請通過引用整體地并入本文中。本申請還是2018年10月3日提交的美國專利申請序列號16/150,918的部分延續，該美國臨時專利申請通過引用整體地并入本文中。

背景技術

美國專利申請序列號14/920,246、15/149,323和15/149,429描述了距離傳感器的各種配置。這樣的距離傳感器在各種應用中可能是有用的，該各種應用包括安全、游戲、無人駕駛車輛的控制以及其他應用。

在這些應用中描述的距離傳感器包括：投影系統（例如，包括激光器、衍射光學元件和/或其他協作組件），該投影系統將光束投影到視場中。光束散開以創建圖案（點的圖案、長劃（dash）的圖案或其他偽像的圖案）。當圖案入射到視場中的物體上時，可以基于圖案在一個或多個視場圖像中的外觀（例如，點、長劃或其他偽像的位置關系）來計算從傳感器到物體的距離，可以由傳感器的光接收系統（例如，透鏡、圖像捕獲設備和/或其他組件）來捕獲該一個或多個視場圖像。還可以確定物體的形狀和尺寸。

發明內容

在示例中，一種方法包括：從距離傳感器的投影點將投影圖案投影到物體的表面上，其中該投影圖案由從該投影點投影的多個光束創建，其中該多個光束創建布置在物體的表面上的多個投影偽像，其中多個投影偽像的布局取決于投影點與距離傳感器的圖像捕獲設備之間的位置關系，并且其中在投影之前，已經優化了定義投影點與距離傳感器的圖像捕獲設備之間的位置關系的至少一個參數，以最小化與多個投影偽像相關聯的多個軌跡的重疊；捕獲物體的圖像，包括至少一部分經調整的投影圖案；以及使用來自圖像的信息來計算從距離傳感器到物體的距離。

在另一個示例中，非暫時性機器可讀存儲介質利用由處理器可執行的指令進行編碼。在執行時，指令使處理器實行以下操作，包括：從距離傳感器的投影點將投影圖案投影到物體的表面上，其中該投影圖案由從投影點投影的多個光束創建，其中多個光束創建布置在物體的表面上的多個投影偽像，其中多個投影偽像的布局取決于投影點與距離傳感器的圖像捕獲設備之間的位置關系，并且其中在投影之前，已經優化了定義投影點與距離傳感器的圖像捕獲設備之間的位置關系的至少一個參數，以最小化與多個投影偽像相關聯的多個軌跡的重疊；捕獲物體的圖像，包括至少一部分經調整的投影圖案；以及使用來自圖像的信息來計算從距離傳感器到物體的距離。

在另一示例中，一種裝置包括：圖像捕獲設備，其被定位成捕獲視場的圖像；以及投影點，其被定位在圖像捕獲設備的透鏡的外周之外，該投影點被配置成將多個投影光束投影到視場中，其中調整定義了圖像捕獲設備與投影點之間的位置關系的至少一個參數，以最小化與由多個投影光束創建的多個投影偽像相關聯的多個軌跡的重疊。

附圖說明

圖1是圖示了距離傳感器的元件的示意圖；

圖2圖示了針對作為由距離傳感器的投影點投影的示例圖案的一部分的多個點的軌跡；

圖3A圖示了從投影點投影的光束的布置的一個示例的側視圖；

圖3B圖示了由圖3A的光束的布置創建的投影圖案的正面視圖；

圖3C圖示了在圖3A和圖3B中圖示的投影圖案的簡化等距視圖；

圖3D圖示了在半球形視場中的圖3A-3C的投影圖案的總體形狀；