深度数据监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种深度数据监控装置，该装置包括：红外编码投影系统，具有预定的工作周期，并且在每个工作周期内以多种工作模式工作，在不同的工作模式下，红外编码投影系统向监控空间内不同的投射区域投射带有纹理的红外光束；红外光图像传感器，用于以预定的帧周期对所述监控空间成像，以形成包含纹理信息的红外纹理图像；控制器，分别与红外编码投影系统和红外光图像传感器连接，用于切换红外编码投影系统的工作模式并控制每个工作模式的工作时期，使得红外编码投影系统的不同工作模式的投射区域分别对应于红外光图像传感器的不同像素区域。基于本实用新型专利技术的深度数据监控系统，能够监控并获取较远处的监控空间的深度数据。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及监控安防领域，更具体而言，涉及一种能够获取监控空间的深度数据的装置。
技术介绍
随着社会的发展，各种安防监控设备已广泛应用于银行、写字楼、街道、机场等多种公共场所。现有的安防监控设备一般采用输出模拟或数字图像信号的传感器对监控区域进行连续拍摄，以获得关于监控区域的视频数据，达到对监控区域进行监控的目的。但是，一方面，基于现有的安防监控设备只能获得监控区域的二维图像信息，无法获得监控区域中目标物体的真实三维信息，另一方面，在功率一定的情况下，监控设备中的照明系统向较远处的监控空间投射的光的强度较弱，使得监控设备所能监控的距离有限，而提高照明系统的功率又会造成能源的浪费，并增加成本。因此，需要一种在不显著增加功耗的前提下能够监控较远处的监控区域的三维信息的深度数据监控装置。
技术实现思路
针对
技术介绍
中提到的问题，本技术的目的在于提供一种能够在不显著增加功耗的前提下监控较远处的监控区域的三维信息的监控装置。实现上述目的，本技术提供了一种深度数据监控装置，该装置包括：红外编码投影系统，具有预定的工作周期，并且在每个工作周期内以多种工作模式工作，每个工作模式的工作时期不同，在不同的工作模式下，红外编码投影系统向监控空间内不同的投射区域投射带有红外纹理的红外光束；红外光图像传感器，红外光图像传感器用于以预定的帧周期对监控空间成像，以形成包含纹理信息的红外纹理图像，工作周期的长度与帧周期的长度相同；控制器，分别与红外编码投影系统和红外光图像传感器连接，用于切换红外编码投影系统的工作模式并控制每个工作模式的工作时期，使得红外编码投影系统的不同工作模式的投射区域分别对应于红外光图像传感器的不同像素区域，并且红外编码投影系统的每个工作模式的工作时期与红外光图像传感器的对应于该工作模式的像素区域的曝光期至少部分重叠，使得红外光图像传感器的各个像素区域能够对其所对应的工作模式下投射的红外光束的反射光成像。优选地，在每个帧周期内，红外光图像传感器的所有像素区域具有相同的曝光期，并在曝光期内同步曝光，红外编码投影系统在曝光期内遍历多种工作模式。优选地，控制器可以包括触发信号发生装置，用于向红外光图像传感器发送触发信号，以触发红外光图像传感器对其一行像素的复位操作，红外光图像传感器响应于触发信号，对其像素逐行依次执行复位操作，每一行像素的相邻两次复位操作之间的时间差为帧周期，每一行像素在复位操作之后开始曝光，并且在经过相同的有效曝光时间后对该行像素进行数据读取操作，红外编码投影系统的每个工作模式的投射区域分别对应于红外光图像传感器的若干行像素，每个工作模式的工作时期包括该工作模式对应的若干行像素中每一行像素的有效曝光期，并且在帧周期内除有效曝光期之外的时期内至少部分时间停止该工作模式。优选地，红外编码投影系统包括多个红外编码投影装置，在不同的工作模式下，由不同的红外编码投影装置投射所述红外光束。优选地，该装置还可以包括：存储器，用于存储红外编码投影系统在不同工作模式下所投射的红外纹理在多个已知纵深距离的参考面纹理。优选地，该装置中的红外编码投影系统可以包括：红外光发生器，用于产生红外光；光学装置，用于将红外光发生器产生的红外光变成带有纹理的红外光束。优选地，该装置还可以包括：可见光成像装置，用于对监控空间成像，可见光成像装置所成的像是包含监控空间的色彩信息的图像。优选地，该装置还可以包括：红外光过滤装置，设置在可见光成像装置的前端，用于滤除红外光。优选地，红外光过滤装置被配置为滤除波长在780nm-1100nm之间的红外光。本技术的有益技术效果在于，本技术所提出的深度数据监控装置采用分布式投射的方式向监控空间的不同区域投射带有纹理信息的红外光束，使得装置能够监控更远处的空间，并且基于本技术的深度数据监控装置能够获取包含监控空间的深度数据的红外纹理图像，通过对该图像进行分析，就可以获取监控空间的深度数据。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了本技术一实施例的深度数据监控装置的示意性方框图。图2示出了本技术另一实施例的深度数据监控装置的示意性方框图。图3示出了本技术一实施例的成像装置的若干行像素的成像过程的示意性原理图。图4示出了本技术另一实施例的深度数据监控装置的示意性方框图。图5示出了本技术一实施例的红外编码投影系统的组成示意图。图6示出了本技术一实施例的红外编码投影系统向监控空间投射带有纹理的红外光束的投射结果示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。图1是根据本技术一实施例的深度数据监控装置的示意性方框图。如图1所示，本技术的深度数据监控装置包括红外编码投影系统1、红外光图像传感器2、以及控制器3。红外编码投影系统1用于向监控空间投射经过编码后的带有纹理的红外光束，其中，红外编码投影系统1所投射的红外光束所携带的纹理可以是随机散斑纹理，也可以是采用Deruijn(德布鲁因)序列的条纹编码纹理，当然还可以是其它形状的纹理。红外编码投影系统1所投射的带有纹理的红外光束可以在监控空间内形成具有一定分布的纹理图案。红外编码投影系统1具有预定的工作周期，并且在每个工作周期内以多种工作模式工作，每个工作模式的工作时期不同，在不同的工作模式下，红外编码投影系统1向监控空间内不同的投射区域投射带有纹理的红外光束。其中，不同工作模式的工作时期可以重叠，即可以在一个时刻存在多个工作模式，另外，红外编码投影系统1在不同工作模式下所投射的区域也可以具有重叠区域，进一步地，红外编码投影系统1在不同工作模式下所投射的红外光束所携带的纹理信息可以相同，也可以不同。这样，在红外编码投影系统1的工作功率一定的情况下，采用向监控空间分布投射带有纹理的红外光束的方式，可以使得所投射的红外光束亮度更高，所能投射的最大距离更远。红外光图像传感器2用于以预定的帧周期对监控空间成像，以形成包含纹理信息的红外纹理图像，其中，红外编码投影系统1的工作周期的长度与红外光图像传感器2的帧周期的长度相同，使得红外光图像传感器2可以对处在红外编码投影系统1的每个工作周期下的监控空间成像。控制器3分别与红外编码投影系统1和红外光图像传感器2连接，用于切换红外编码投影系统1的工作模式，以使得红外编码投影系统1的不同工作模式的投射区域分别对应于红外光图像传感器2的不同像素区域，并且红外编码投影系统1的每个工作模式的工作时期与红外光图像传感器2的对应于该工作模式的像素区域的曝光期至少部分重叠，使得红外光图像传感器2的各个像素区域能够对其所对应的工作模式下投射的红外光束的反射光成像。其中，根据所采用的红外光图像传感器2的结构不同，红外编码投影系统1每个工作周期内的工作模式也不尽相同。具体而言，在红外光图像传感器2使用全局曝光时(即本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深度数据监控装置，其特征在于，包括：红外编码投影系统，包括多个红外编码投影装置，所述多个红外编码投影装置被设置为分别向监控空间内不同的投射区域投射带有红外纹理的红外光束；红外光图像传感器，所述红外光图像传感器用于以预定的帧周期对所述监控空间成像；控制器，分别与所述多个红外编码投影装置和所述红外光图像传感器连接，用于控制所述多个红外编码投影装置分别在预定的工作周期内不同的工作时期投射所述带有红外纹理的红外光束，所述工作周期的长度与所述帧周期的长度相同。

【技术特征摘要】
1.一种深度数据监控装置，其特征在于，包括：红外编码投影系统，包括多个红外编码投影装置，所述多个红外编码投影装置被设置为分别向监控空间内不同的投射区域投射带有红外纹理的红外光束；红外光图像传感器，所述红外光图像传感器用于以预定的帧周期对所述监控空间成像；控制器，分别与所述多个红外编码投影装置和所述红外光图像传感器连接，用于控制所述多个红外编码投影装置分别在预定的工作周期内不同的工作时期投射所述带有红外纹理的红外光束，所述工作周期的长度与所述帧周期的长度相同。2.根据权利要求1所述的深度数据监控装置，其特征在于，在每个所述帧周期内，所述红外光图像传感器的所有像素区域具有相同的曝光期，并在所述曝光期内同步曝光，所述多个红外编码投影装置分别在所述曝光期内不同的时间段投射所述带有红外纹理的红外光束。3.根据权利要求1所述的深度数据监控装置，其特征在于，所述控制器包括：触发信号发生装置，用于向所述红外光图像传感器发送触发信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏捷，梁雨时，
申请(专利权)人：上海图漾信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31