成像功率的动态节省制造技术

本发明专利技术涉及成像功率的动态节省。设备和技术的代表性实现给成像设备和系统提供可适应的设定。可以基于是否在预定区域内检测到运动来定义操作模式。可以基于当前的操作模式来动态地调整照明或调制的一个或多个参数。

【技术实现步骤摘要】
成像功率的动态节省
技术介绍
因为半导体工艺已经变得更快支持基于光波的成像系统，此类系统变得更广泛地用于对象检测。一些成像系统能够每秒提供数十张图像，而使此类设备对于对象跟踪也是有用的。由于一些成像系统的潜在的小形状系数和潜在的高信号保真度，它们良好地适合于许多类型的消费设备（例如，电视、计算机、平板、智能电话等）中的手势控制。当此类成像系统的分辨率可以变化时，使用这些系统的应用能够利用它们的操作速度。由于成像系统的功率要求以及移动设备的有限的功率存储容量，诸如笔记本计算机、或智能电话之类的移动设备不易适配于使用此类成像系统。基于光的成像系统的高功率要求的最大贡献者是在操作和调制功能期间以恒定的功率级和/或恒定的频率来应用的照明源。此外，在最差情况使用场景中，为了最佳性能可以用恒定的最大横向分辨率（即，像素的数目）来应用此类系统。功率需求通常超过移动设备的功率存储容量，从而降低当应用于移动设备时成像系统的有用性。附图说明参考附图提出了详细的描述。在附图中，附图标记的最左的一个或多个数字标识该附图标记第一次出现在其中的附图。在不同附图中使用相同的附图标记指示类似或相同的项目。为了本讨论，将附图中图示的设备和系统示出为具有多个组件。如本文描述的设备和/或系统的各种实现可以包括更少的组件，并且依然在本公开的范围内。可替代地，设备和/或系统的其他实现可以包括附加的组件或所描述的组件的各种组合，并且依然在本公开的范围内。图1是根据一种实现的所描述的设备和技术可以被采用在其中的示例性应用环境的图示。图2是根据一种实现的示例性成像系统组件的框图。图3是根据一种实现的示例性操作模式和关联的成像参数的状态图。该状态图还示出了用于在操作模式之间切换的示例性触发。图4是图示根据一种实现的用于调整成像系统的参数的示例性过程的流程图。具体实施方式综述本公开涉及被设置成检测、识别、和/或跟踪在相对于成像系统在预定区域中的对象和/或手势的成像系统（例如，使用发射的电磁（EM）辐射的成像系统）。例如，可以使用成像系统来检测和识别对象或人手的手势，比如，在计算设备附近的区域中。当对象或手做出手势时，成像系统可以识别并且跟踪手-手势组合来作为计算设备的鼠标或其他输入的替代。在一种实现中，例如，成像系统使用诸如反射光发射的距离计算之类的飞行时间原理来检测、识别、和/或跟踪诸如人手或手势之类的对象。因为EM辐射被反射离开预定区域中的对象，所以飞行时间距离计算可以是基于接收发射的EM辐射的反射。例如距离计算可以基于光的速度以及反射的EM辐射的传播时间。由于此类成像系统的潜在的较小形状系数和潜在的较高信号保真度，它们能够良好地适合于手势控制，例如在许多类型的消费设备（例如，电视、计算机、平板设备、智能电话等）中。然而，此类成像系统的功率要求会使它们禁止在能够具有有限的电池存储的移动设备中使用。在许多情况中，可能不持续要求手势跟踪和控制，而是当手势出现在“预定义区域”中时才要求。因此，当没有手势（例如，对象运动）出现在预定义区域中时，掉电或去激活成像系统的一些功能和/或部分可以是有用的。因而，当成像系统处于“待机模式”中时，能够节省功率。然后，当在预定义区域中检测到对象运动时，能够部分或全部地激活成像系统的功能和/或部分。设备和技术的代表性实现给示例性成像设备和系统提供可适应的设定。例如，可适应的设定可以与成像设备和系统的各种操作模式关联，并且可以被使用以节省功率，从而使成像设备更能适应于在移动设备中使用。可以基于是否在预定区域内检测到对象运动来定义操作模式。例如，能够为待机情况定义一种操作模式，并且能够为活动情况定义另一种。在一种实现中，成像设备以一定间隔捕获预定义区域的图像。操作模式基于在预定区域的捕获图像之间是否检测到差异，以及该差异是否指示预定义区域内的对象运动来定义。操作模式可以与诸如功率级、调制、占空比等之类的发射的EM辐射的参数关联。另外，操作模式可以与诸如调制、图像捕获率、电流检测等之类的成像设备传感器的光敏像素的参数关联。可以基于当前的操作模式和后续的操作模式来动态地且自动地调整发射的EM辐射的或像素的一个或多个参数。例如，当检测到对象运动时成像系统可以使用较高分辨率模式，而当没有检测到对象运动时可以使用较低分辨率模式。在各种实现中，也可以基于操作模式来调整照明参数。在本公开中讨论了用于成像系统、设备、和技术的各种实现和布置。参考附图中图示的示例性基于光的成像系统和设备讨论了技术和设备。然而，这不意在限制，而是为了便于讨论和说明性便利。所讨论的技术和设备可以应用于任何各种成像设备设计、结构等等（例如，基于辐射、基于声发射、基于粒子发射等），并且依然在本公开的范围内。以下使用多个示例更详细地说明实现。尽管这里和以下讨论了各种实现和示例，但是通过将单独的实现和示例的特征和元素结合，进一步的实现和示例可以是可能的。示例性成像系统环境图1是根据一种实现的所描述的设备和技术可以被采用在其中的示例性应用环境100的图示。如在图示中示出的，例如，成像系统102可以与计算设备（“移动设备”）104一起应用。可以使用成像系统102来检测诸如人手之类的对象106的运动，例如在预定区域108中。在一种实现中，成像系统102被设置成检测和/或识别对象或人手106的手势，并且可以被设置成跟踪对象或人手106的运动和/或手势来作为移动设备104的鼠标或其他输入设备的替代。例如，在一种实现中，可以在显示设备110上呈现或显示成像系统102的输出（例如，鼠标指针或光标）。在各种实现中，成像系统102可以与移动设备104集成，或可以使一些组件与移动设备104分离或远离。例如，可以将用于成像系统102的一些处理远程地（例如，云、网络等）定位。在另一个示例中，可以在远程设备上或在远程位置发送、显示、或呈现来自成像系统102的一些输出。如本文讨论的，移动设备104指代诸如膝上计算机、智能电话等之类的移动计算设备。移动设备104的示例可以无限制地包括移动计算设备、膝上或笔记本计算机、手持计算设备、平板计算设备、上网本计算设备、个人数字助理（PDA）设备、阅读器设备、智能电话、移动电话、媒体播放器、可佩戴式计算设备等等。所述实现关于这点不受限制。进一步地，关于成像系统102的实现，作为计算设备104的固定计算设备也被包括在本文的范围内。固定计算设备可以无限制地包括固定计算机、个人或台式计算机、电视、机顶盒、游戏机、音频/视频系统、电器等等。示例性对象106可以包括成像系统102可以被设置成检测、识别、跟踪和/或等等的任何项目。例如，此类项目可以包括诸如全部或部分人手之类的人类身体部分。对象106的其他示例可以包括鼠标、冰球、棒、控制器、游戏块、运动装置等等。在各种实现中，成像系统102也可以被设置成检测、识别、和/或跟踪对象106的手势。手势可以包括表达想法的对象106的任何运动或位置或配置。例如，手势可以包括以一定方位或配置（例如，用一个或多个手指指向、用手的一个或多个部分做出封闭形状等）来安置（position）人手和/或以一种模式（例如，以椭圆运动、以基本上线性的运动等）来移动手。当安置、配置、移动等等其他对象106时，也可以用它们来做出手势。成像系统1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维成像装置，包括：被设置成以第一操作模式捕获预定区域的低分辨率图像，以及以第二操作模式捕获预定区域的较高分辨率三维图像的传感器模块；被设置成基于系统的操作模式来发射光辐射的照明模块；被设置成确定预定区域的低分辨率图像或较高分辨率图像与先前捕获的图像之间的差异，并且基于所述差异是否指示在预设持续时间内预定区域内的对象运动而确定装置的操作模式的控制模块，其中当所述差异指示在预设持续时间内预定区域内没有对象运动时，所述控制模块被设置成将所述装置设定处于第一操作模式；以及其中当系统处于第一操作模式时，所述照明模块被去激活或所述照明模块被设置成在捕获低分辨率图像期间发射光辐射的不连续闪光。

【技术特征摘要】
2012.11.21 US 13/6827761.一种三维成像装置，包括：被设置成以第一操作模式捕获预定区域的低分辨率图像，以及以第二操作模式捕获预定区域的较高分辨率三维图像的传感器模块；被设置成基于系统的操作模式来发射光辐射的照明模块；被设置成确定预定区域的低分辨率图像或较高分辨率图像与先前捕获的图像之间的差异，并且基于所述差异是否指示在预设持续时间内预定区域内的对象运动而确定装置的操作模式的控制模块，其中当所述差异指示在预设持续时间内预定区域内没有对象运动时，所述控制模块被设置成将所述装置设定处于第一操作模式；以及其中当系统处于第一操作模式时，所述照明模块被去激活或所述照明模块被设置成在捕获低分辨率图像期间发射光辐射的不连续闪光。2.根据权利要求1所述的装置，其中低分辨率图像包括二维图像和灰度图像的至少之一。3.根据权利要求1所述的装置，其中当处于第一操作模式时，所述控制模块被设置成去激活所述装置的照明源和传感器模块的一个或多个光敏像素的至少之一的调制。4.根据权利要求1所述的装置，其中当所述差异指示在预定区域内的对象运动时，所述控制模块被设置成将所述装置设定处于第二操作模式。5.根据权利要求4所述的装置，其中第二操作模式包括基于飞行时间原理来执行被设置成检测预定区域内的手势的三维成像。6.根据权利要求4所述的装置，其中当处于第二操作模式时，所述控制模块被设置成激活照明源，所述照明源被设置成发射照明预定区域的至少部分的电磁辐射。7.根据权利要求6所述的装置，其中当处于第二操作模式时，所述控制模块被设置成激活调制组件，所述调制组件被设置成调制电磁辐射和/或传感器模块的一个或多个光敏像素。8.一种三维成像系统，包括：由被设置成以待机模式捕获预定区域的低分辨率图像和以活动模式捕获预定区域的较高分辨率三维图像的光敏像素组成的传感器模块；被设置成基于所述系统的操作模式来发射光辐射的照明模块；被设置成基于所述系统的操作模式来调制传感器模块的一个或多个光敏像素和/或光辐射的调制组件；被设置成确定预定区域的低分辨率图像或较高分辨率图像与先前捕获的图像之间的差异，并且基于所述差异是否指示在预设持续时间内预定区域内的对象运动来确定所述系统的操作模式的控制模块，其中当所述系统处于待机模式时，所述照明模块被去激活或所述照明模块被设置成在捕获低分辨率图像期间发射光辐射的不连续闪光。9.根据权利要求8所述的系统，其中当所述系统处于待机模式时，所述调制组件被至少部分地去激活并且所述传感器模块被设置成捕获预定区域的二维和/或灰度图像。10.根据权利要求8所述的系统，其中当所述系统处于待机模式时，不调制一个或多个光敏像素和/或光辐射。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：M迪拉赫尔，M弗拉切尔，M戈奇利希，M马克，J普赖因萨克，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE