通过多个接收器和代码重复使用的主动感测空间分辨率改进制造技术

结构光主动感测系统发射和接收空间代码以产生深度图。如果空间代码是唯一地识别的，那么空间代码无法在视差范围内重复。这产生用于单个发射器/单个接收器系统的大量的代码，这是因为来自两个对象位置的所反射的射线迹线可以聚焦到接收器传感器的相同位置上，使得不可能确定哪个对象位置反射了代码。然而，因为来自两个对象位置的聚焦到第一接收器传感器的相同位置上的射线迹线可以聚焦到第二接收器传感器上的不同位置上，所以原始代码位置可以得到唯一地识别。本文中所描述的是使用两个接收器来唯一地识别原始代码位置并且允许更多代码的重复使用的主动感测系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过多个接收器和代码重复使用的主动感测空间分辨率改进
本申请涉及用于改进具有一个以上接收器的主动感测系统中的空间代码重复使用和空间分辨率的系统和方法。
技术介绍
结构光主动感测系统发射和接收空间代码以产生深度图。对象距发射器和接收器越远，则接收到的投影在接收器处距其原始位置越近，这是因为传出投影和传入投影是更为平行的。相反地，对象距发射器和接收器越近，则接收到的投影在接收器处距其原始位置越远。因此，所接收的和所发射的码字位置之间的差异给出场景或对象的深度。结构光主动感测系统使用这些相对深度以产生场景的深度图或三维表示。深度图提取对范围从相机质量改善到计算机视觉的许多应用至关重要。范围从视野中的对象的最小距离到对象的最大距离的接收到的位置的预期的视差范围内的每个代码需要是唯一的，使得所反射的代码可以区别于彼此。只要代码在视差范围内并不重复，则代码可以重复而不会造成不明确性，这是因为原始代码位置可以得到唯一地识别。代码可以由符号组成，例如，二进制符号。随着代码的数量的增大，用于每个代码的符号的数量增大，并且每个符号的带宽增大，显示每个符号所需的空间增大，并且深度掩模的分辨率降低。因此，需要减少所需的唯一代码的数量，方法是使得有可能在每一帧内更频繁地重复代码。
技术实现思路
本专利技术的样本方面的总结如下。为了方便起见，本专利技术的一或多个方面在本文中可以被简单地参考为“一些方面”。本文中所揭示的方法和设备或装置各自具有若干方面，所述方面中的任何单一者均不独自负责其所需属性。在不限制(例如)如由所附权利要求书所表示的本专利技术的范围的情况下，现将简要地讨论其较显著的特征。在考虑这个讨论之后，且具体来说在阅读标题为“具体实施方式”的部分之后，技术人员将理解所描述的特征如何提供提高码字重复使用而不会引入码字不明确性的优点。一个创新包含用于产生场景中的至少一个对象的深度信息的成像设备。所述设备可以包含发射器，所述发射器经配置以投影包括空间代码的代码掩模。所述设备可以包含定位在距发射器第一距离处的第一接收器。第一接收器可经配置以俘获第一图像，所述第一图像包含从通过代码掩模照亮的场景中的对象中反射的空间代码。所述设备可以包含定位在距发射器第二距离处的第二接收器。第二接收器可经配置以俘获第二图像，所述第二图像包含从对象中反射的空间代码。所述设备可以包含与第一接收器和第二接收器通信的至少一个处理器。至少一个处理器可经配置以获取第一图像、获取第二图像、将存在于第一图像和第二图像中的第一空间代码匹配到代码掩模中的空间代码，并且基于所匹配的空间代码确定对象的深度信息。对于一些实施例，代码掩模包含在每一集合内唯一的空间代码的至少两个集合，并且空间代码的至少两个或大于两个集合中的至少两个是相同的。对于一些实施例，代码掩模包含空间代码的至少两个集合，在空间代码的每一集合内的空间代码是唯一的，并且空间代码的至少两个集合中的至少两个包含相同空间代码的至少一部分。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以将第一空间代码匹配到代码掩模中的空间代码的集合，集合中的每个空间代码与代码掩模中的位置相关联，并且第一空间代码与第一图像中的位置和第二图像中的位置相关联。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以确定第一空间代码的代码掩模中的位置与第一图像中的第一空间代码的位置之间的第一差异。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以确定第一空间代码的代码掩模中的位置与第二图像中的第一空间代码的位置之间的第二差异，第一差异和第二差异各自对应于对象的深度。对于一些实施例，处理器进一步经配置以基于第一和第二差异确定对象的深度信息。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以识别对应于第一图像中的所识别的空间代码中的一个的所投影的代码掩模中的候选代码掩模位置的第一集合。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以识别对应于第一图像中的所识别的空间代码中的一个的所投影的代码掩模中的候选代码掩模位置的第二集合。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以基于候选代码掩模位置的第一和第二集合选择代码掩模位置。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以确代码掩模位置与第一图像或第二图像中所识别的空间代码中的一个的位置之间的位置中的差异。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以基于位置中的差异确定至少一个对象的深度信息。对于一些实施例，所选择的代码掩模位置在第一集合中的候选代码掩模位置的距离容差内并且在第二集合中的候选代码掩模位置的距离容差内。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以确定在所投影的代码掩模中的多个空间代码的位置和第一图像中的所述多个空间代码的位置中的差异的第一集合。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以确定在所投影的代码掩模中的多个空间代码的位置和第二图像中的所述多个空间代码的位置中的差异的第二集合。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以基于所述多个空间代码的差异的所确定的第一和第二集合确定至少一个对象的深度信息。对于一些实施例，与距发射器相比第二传感器定位的更接近于第一传感器。对于一些实施例，第一传感器在第二传感器与发射器之间。对于一些实施例，第一距离和第二距离是不同的。对于一些实施例，至少一个处理器进一步经配置以获取代码掩模。另一创新是用于产生深度图的方法。所述方法可以包含在来自发射器的所投影的视野中投影代码掩模。所述方法可以进一步包含在定位在距发射器第一距离的第一接收器处接收第一图像，所述第一图像包含来自通过代码掩模照亮的至少一个对象的表面的所投影的代码掩模的第一反射。所述方法可以进一步包含在定位在距发射器第二距离的第二接收器处接收第二图像，所述第二图像包含来自至少一个对象的表面的所投影的代码掩模的第二反射。所述方法可以包含识别第一和第二图像中的空间代码。所述方法可以包含基于在第一和第二图像两者中的所识别的空间代码确定至少一个对象的深度信息。对于一些实施例，所述方法可以包含识别在对应于第一图像中的所识别的空间代码中的一个的所投影的代码掩模中的候选代码掩模位置的集合。对于一些实施例，所述方法可以包含从候选代码掩模位置的集合中选择代码掩模位置，所选择的代码掩模位置对应于第二图像中的所识别的空间代码中的一个。对于一些实施例，所述方法可以包含确定在代码掩模位置与在第一图像或第二图像中的所识别的空间代码中的一个的位置之间的位置中的差异。对于一些实施例，所述方法可以包含基于位置中的差异确定至少一个对象的深度信息。对于一些实施例，所述方法可以包含识别在对应于第一图像中的所识别的空间代码中的一个的所投影的代码掩模中的候选代码掩模位置的第一集合。对于一些实施例，所述方法可以包含识别在对应于第一图像中的所识别的空间代码中的一个的所投影的代码掩模中的候选代码掩模位置的第二集合。对于一些实施例，所述方法可以包含基于候选代码掩模位置的第一和第二集合选择代码掩模位置。对于一些实施例，所述方法可以包含确定在代码掩模位置与在第一图像或第二图像中的所识别的空间代码中的一个的位置之间的位置中的差异。对于一些实施例，所述方法可以包含基于位置中的差异确定至少一个对象的深度信息。对于一些实施例，所述方法进一步包含确定在所投影的代码掩模中的多个空间代码的位置和第一图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生场景中的至少一个对象的深度信息的成像设备，其包括：发射器，其经配置以投影包括空间代码的代码掩模；第一接收器，其定位在距所述发射器第一距离处，所述第一接收器可经配置以俘获第一图像，所述第一图像包含从通过代码掩模照亮的场景中的对象反射的空间代码；第二接收器，其定位在距所述发射器第二距离处，所述第二接收器经配置以俘获第二图像，所述第二图像包含从所述对象反射的空间代码；以及与所述第一接收器和所述第二接收器通信的至少一个处理器，所述至少一个处理器经配置以获取所述第一图像、获取所述第二图像、将存在于所述第一图像和所述第二图像中的第一空间代码匹配到所述代码掩模中的空间代码，并且基于所述所匹配的空间代码确定所述对象的深度信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.12 US 14/645,9231.一种用于产生场景中的至少一个对象的深度信息的成像设备，其包括：发射器，其经配置以投影包括空间代码的代码掩模；第一接收器，其定位在距所述发射器第一距离处，所述第一接收器可经配置以俘获第一图像，所述第一图像包含从通过代码掩模照亮的场景中的对象反射的空间代码；第二接收器，其定位在距所述发射器第二距离处，所述第二接收器经配置以俘获第二图像，所述第二图像包含从所述对象反射的空间代码；以及与所述第一接收器和所述第二接收器通信的至少一个处理器，所述至少一个处理器经配置以获取所述第一图像、获取所述第二图像、将存在于所述第一图像和所述第二图像中的第一空间代码匹配到所述代码掩模中的空间代码，并且基于所述所匹配的空间代码确定所述对象的深度信息。2.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述代码掩模包含至少两组空间代码，所述空间代码在每一组内是唯一的，并且其中所述至少两组或多于两组空间代码中的至少两个是相同的。3.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述代码掩模包含至少两组空间代码，每一组空间代码内的所述空间代码是唯一的，并且其中所述至少两组空间代码中的至少两个包含所述相同空间代码的至少一部分。4.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以进行以下操作：将所述第一空间代码匹配到所述代码掩模中的一组空间代码，所述组中的每一空间代码与所述代码掩模中的一位置相关联并且所述第一空间代码与所述第一图像中的一位置以及所述第二图像中的一位置相关联；确定所述第一空间代码在所述代码掩模中的所述位置与所述第一空间代码在所述第一图像中的所述位置之间的第一差异，并且确定所述第一空间代码在所述代码掩模中的所述位置与所述第一空间代码在所述第二图像中的所述位置之间的第二差异，所述第一差异和所述第二差各自对应于所述对象的深度；以及基于所述第一和第二差异确定所述对象的深度信息。5.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以进行以下操作：识别所述所投影的代码掩模中对应于所述第一图像中的所述所识别的空间代码中的一个的第一组候选代码掩模位置；识别所述所投影的代码掩模中对应于所述第一图像中的所述所识别的空间代码中的一个的第二组候选代码掩模位置；基于所述第一组和第二组候选代码掩模位置而选择代码掩模位置；确定所述代码掩模位置与在所述第一图像或所述第二图像中的所识别的空间代码中的所述一个的所述位置之间的位置差异；基于所述位置差异而确定所述至少一个对象的深度信息。6.根据权利要求5所述的成像设备，其中所述所选择的代码掩模位置在所述第一组中的候选代码掩模位置的距离容差内并且在所述第二组中的候选代码掩模位置的距离容差内。7.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以进行以下操作：确定所述所投影的代码掩模中的多个空间代码的所述位置与所述第一图像中的所述多个空间代码的所述位置的第一组差异；确定所述所投影的代码掩模中的多个空间代码的所述位置与所述第二图像中的所述多个空间代码的所述位置的第二组差异；以及基于所述多个空间代码的所述所确定的第一组和第二组差异而确定所述至少一个对象的深度信息。8.根据权利要求1所述的成像设备，其中与距所述发射器相比所述第二传感器经定位更接近于所述第一传感器。9.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述第一传感器在所述第二传感器与所述发射器之间。10.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述第一距离和所述第二距离是不同的。11.根据权利要求1所述的成像设备，其中所述至少一个处理器进一步经配置以获取所述代码掩模。12.一种用于产生深度图的方法，所述方法包括：将代码掩模从发射器投影到所投影的视野中；在定位在距所述发射器第一距离的第一接收器处接收第一图像，所述第一图像包含所述所投影的代码掩模从通过所述代码掩模照亮的至少一个对象的表面的第一反射；在定位在距所述发射器第二距离的第二接收器处接收第二图像，所述第二图像包含所述所投影的代码掩模从所述至少一个对象的所述表面的第二反射；识别所述第一和第二图像中的空间代码；以及基于所述第一和第二图像两者中的所述所识别的空间代码而确定所述至少一个对象的深度信息。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述代码掩模包括两组或多于两组空间代码，每一组空间代码内的所述空间代码是唯一的，并且所述两组或多于两组空间代码中的至少两个是相同的。14.根据权利要求12所述的方法，其中所述代码掩模包含两组或多于两组空间代码，每一组空间代码内的所述空间代码是唯一的，并且所述两组或多于两组空间代码中的至少两个包含所述相同空间代码的至少一部分。15.根据权利要求12所述的方法，所述方法进一步包括：识别所述所投影的代码掩模中对应于所述第一图像中的所述所识别的空间代码中的一个的一组候选代码掩模位置；从所述组候选代码掩模位置选择一代码掩模位置，所述所选择的代码掩模位置对应于所述第二图像中的所述所识别的空间代码中的一个；确定所述代码掩模位置与所述第一图像或所述第二图像中的所识别的空间代码中的所述一个的所述位置之间的位置差异；以及基于所述位置差异而确定所述至少一个对象的深度信息。16.根据权利要求12所述的方法，所述方法进一步包括：识别所述所投影的代码掩模中对应于所述第一图像中的所述所识别的空间代码中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡林·米特科夫·阿塔纳索夫，塞尔久·拉杜·戈马，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US