[發明專利]一種基于透明屏的三維深度感知裝置及方法

在審

• 申請號: 202011081506.1
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112651286A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 葛晨陽;喬欣;鄧鵬超;鄧曉天;衛莉麗;姚慧敏;周艷輝
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;寧波盈芯信息科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/521;H04N13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于透明屏的三維深度感知裝置，包括：

透明屏、三維深度感知模組、透明屏顯示控制模塊和深度補償校正模塊；其中，

所述透明屏無縫與顯示屏幕拼接；所述顯示屏幕或者是全面屏，或者是非全面屏；

所述三維深度感知模組或者是結構光深度相機，或者是ToF深度相機，并且，放置在透明屏的下方；

所述透明屏顯示控制模塊，放置在透明屏的下方，用于控制透明屏的顯示；

所述深度補償校正模塊，放置在透明屏的下方，對經透明屏折射及衍射后光信號轉換成信息后進行深度信息方面的補償校正。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，優選的，

所述透明屏為透明材質制作的LCD或OLED顯示屏。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中，

所述結構光深度相機，包括激光散斑投射器、IR攝像頭、深度計算模塊；

所述結構光深度相機，通過發射和接收紅外散斑編碼圖案，結合深度計算公式進行深度解碼得到深度信息。

4.根據權利要求2所述的裝置，其中，

所述的激光散斑投射器采用垂直腔面發射激光器VCSEL、準直鏡和衍射光學器件DoE制作而成，或者采用：LD激光器、準直鏡和衍射光學器件DoE制作而成，或者采用：LD激光器和納米光學器件制作而成。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中，

所述的ToF深度相機，包括ToF激光投射器、IR攝像頭，

所述的ToF深度相機，通過同步發射和接收經調制的紅外激光，輸出原始Raw數據。

6.根據權利要求5所述的裝置，其中，

所述的ToF激光投射器采用垂直腔面發射激光器VCSEL和勻光片Diffuser制作而成，投射出800nm～1300nm波長的均勻光場；或者采用垂直腔面發射激光器VCSEL、準直鏡和衍射光學器件DOE作為ToF激光源，投射出規則激光散斑點陣或偽隨機排布激光散斑點陣。

7.根據權利要求1所述的裝置，其中，

所述三維深度感知模組不工作時，在所述透明屏顯示控制模塊的顯示控制下，透明屏的顯示內容與顯示屏幕的顯示內容可無縫拼接顯示；

當所述三維深度感知模組工作時，所述透明屏顯示控制模塊有兩種工作模式；

所述兩種工作模式包括：

一種方式是關斷透明屏，讓所述三維深度感知模組內激光散斑投射器或者ToF激光投射器投射出的激光經透明屏折射及衍射后發射出去、IR攝像頭采集接收；

另一種方式是透明屏在顯示工作模式下，僅改變所述三維深度感知模組內激光散斑投射器/ToF激光投射器/IR攝像頭上方透明屏的顯示內容，使之變成純色顯示，且大于設定的透明屏透射率閾值T，以便于所述三維深度感知模組內激光經透明屏折射、衍射后發射出去、IR攝像頭采集接收。

8.根據權利要求1所述的裝置，其中，

所述的深度補償校正模塊或者通過查表法進行補償，或者通過數據擬合方法，或者通過深度學習方法，計算得到補償校正后的深度圖。

9.一種基于透明屏的三維深度感知裝置，包括：

透明屏、三維深度感知模組、透明屏顯示控制模塊和深度補償校正模塊；其中，

所述透明屏無縫與顯示屏幕拼接；所述顯示屏幕或者是全面屏，或者是非全面屏；

所述三維深度感知模組或者是結構光深度相機，或者是ToF深度相機；

所述透明屏顯示控制模塊，用于控制透明屏的顯示；

所述深度補償校正模塊，對經透明屏折射及衍射后光信號轉換成信息后進行深度信息方面的補償校正。

10.一種采用如權利要求1或9所述的基于透明屏的三維深度感知裝置的方法，包括如下步驟：

S100：三維深度感知模組中的深度相機投射出均勻光或者散斑圖激光，該均勻光或者散斑圖激光經過透明屏到目標；

S200：經目標反射后，再次穿過透明屏被三維深度感知模組的IR攝像頭接收，然后三維深度感知模組輸出相應數據；

S300：所述數據經過所述深度補償校正模塊處理后，輸出校正后的深度圖。