用于3D相机的光学架构制造技术

本发明专利技术呈现用于捕捉三维3D图像的方法、系统、计算机可读媒体和设备。在一些实施方案中，装置包括第一和第二透镜元件(606a、606b)和多个反射元件(612a、612b、614a、614b)以通过两个单独的光学路径收集发自光源或对象的光线且将所述光线朝向单个图像传感器聚焦。

Optical architecture for 3D camera

The present invention presents methods, systems, computer-readable media and devices for capturing three-dimensional 3D images. In some implementation schemes, the device includes the first and second lens elements (606A, 606b) and a plurality of reflection elements (612a, 612B, 614a, 614b) to collect light originating from the light source or object through two separate optical paths and focus the light toward a single image sensor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于3D相机的光学架构
技术介绍
本专利技术的方面涉及计算机视觉。计算机视觉是包含获取、处理、分析和理解图像以用于各应用中的方法的领域。传统上，耦合到传感器的处理器从传感器获取图像数据，且对从传感器接收的信息执行某些计算机视觉(CV)操作以用于检测特征且因此检测与那些特征相关联的对象。特征可包含例如边缘、拐角等特征。在一些情况下，特征还可包含较复杂的人物特征，例如面部、微笑和姿势。执行于处理器上的程序可在例如平面检测、面部检测、笑容检测、姿势检测等多种应用中利用所检测的特征。近年来已付出许多努力以使得计算装置能够检测计算装置的视场中的特征和对象。计算装置，例如移动装置，设计有对移动装置所用的处理资源量和功率量以及热耗散的灵敏性。然而，传统上，使用相机检测计算装置的视场中的特征和对象需要大量的处理资源，从而导致例如移动装置的计算装置中的较高功率消耗和较低电池寿命。使用深度图以执行CV操作已变得越来越流行。深度图是含有与从某一视角看的场景对象的表面的距离相关的信息的图像。获自深度图的距离信息可用于实施上文所描述的CV特征。然而，计算深度图是耗电量极大的操作。举例来说，基于帧的系统必须检查像素以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于重建三维3D图像的成像装置，其包括：第一和第二透镜状元件，用以收集和聚焦发自光源或对象的光线，其中所述第一和第二透镜状元件各自安装到所述成像装置的表面且沿着所述成像装置的外表面分隔开特定长度或距离；第一反射元件，用以收集和重新引导来自所述第一透镜状元件的光线到所述成像装置的第二反射元件，其中所述第一反射元件和所述第二反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面；以及第三反射元件，用以收集和重新引导来自所述第二透镜状元件的光线到所述成像装置的第四反射元件，其中所述第三反射元件和所述第四反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面；其中所述第二反射元件和所述第四反射元件所反射的光线各自冲射于所...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.24 US 14/864,7611.一种用于重建三维3D图像的成像装置，其包括：第一和第二透镜状元件，用以收集和聚焦发自光源或对象的光线，其中所述第一和第二透镜状元件各自安装到所述成像装置的表面且沿着所述成像装置的外表面分隔开特定长度或距离；第一反射元件，用以收集和重新引导来自所述第一透镜状元件的光线到所述成像装置的第二反射元件，其中所述第一反射元件和所述第二反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面；以及第三反射元件，用以收集和重新引导来自所述第二透镜状元件的光线到所述成像装置的第四反射元件，其中所述第三反射元件和所述第四反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面；其中所述第二反射元件和所述第四反射元件所反射的光线各自冲射于所述成像装置的图像传感器上以用于所述光源或对象的三维3D图像重建，且其中所述第一透镜状元件与所述图像传感器之间的光程长度等于所述第二透镜状元件与所述图像传感器之间的光程长度。2.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述第一透镜状元件与所述第一反射元件之间的光程的长度不同于所述第一反射元件与所述第二反射元件之间的光程的长度。3.根据权利要求2所述的成像装置，其中所述第一透镜状元件与所述第一反射元件之间的所述光程的所述长度大于所述第一反射元件与所述第二反射元件之间的所述光程的所述长度。4.根据权利要求2所述的成像装置，其中所述第一透镜状元件与所述第一反射元件之间的所述光程的所述长度小于所述第一反射元件与所述第二反射元件之间的所述光程的所述长度。5.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述图像传感器是第一图像传感器且所述成像装置进一步包括：第三和第四透镜状元件，用以收集和聚焦发自所述光源或对象的光线，其中所述第三和第四透镜状元件各自安装到所述成像装置的表面且沿着所述成像装置的外表面分隔开特定长度或距离；第五反射元件，用以收集和重新引导来自所述第三透镜状元件的光线到所述成像装置的第六反射元件，其中所述第五反射元件和所述第六反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面；以及第七反射元件，用以收集和重新引导来自所述第四透镜状元件的光线到所述成像装置的第八反射元件，其中所述第七反射元件和所述第八反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面；其中所述第六反射元件和所述第八反射元件所反射的光线各自冲射于所述成像装置的第二图像传感器上以用于所述光源或对象的3D图像重建。6.根据权利要求5所述的成像装置，其中所述第一透镜状元件与第二透镜状元件之间的距离等于所述第三透镜状元件与第四透镜状元件之间的距离。7.根据权利要求5所述的成像装置，其中所述光源对象的所述重建包括至少部分地基于在所述第一图像传感器上的所述冲射和在所述第二图像传感器上的所述冲射的组合来重建所述光源对象。8.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述成像装置建置于移动装置中且用于基于应用程序的计算机视觉CV操作。9.一种用于重建三维3D图像的方法，其包括：经由第一和第二透镜状元件收集发自光源或对象的光线，其中所述第一和第二透镜状元件各自安装到成像装置的表面且沿着所述成像装置的外表面分隔开特定长度或距离；经由所述第一透镜状元件将发自所述光源或对象的所述光线朝向第一反射元件聚焦；经由所述第二透镜状元件将发自所述光源或对象的所述光线朝向第二反射元件聚焦；经由所述第一反射元件将聚焦的所述光线从所述第一透镜状元件重新引导向第二反射元件，其中所述第一反射元件和所述第二反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面，且其中所述光线经由所述第二反射元件冲射于所述成像装置的图像传感器上；经由第三反射元件将聚焦的所述光线从所述第二透镜状元件重新引导向第四反射元件，其中所述第三反射元件和所述第四反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面，且其中重新引导的所述光线经由所述第四反射元件冲射于所述成像装置的所述图像传感器上；以及至少部分地基于经由所述第二反射元件和所述第四反射元件冲射于所述成像装置的所述图像传感器上的所述光线来重建表示所述光源或对象的3D图像。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一透镜状元件与所述第一反射元件之间的光程的长度不同于所述第一反射元件与所述第二反射元件之间的光程的长度。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一透镜状元件与所述第一反射元件之间的所述光程的所述长度大于所述第一反射元件与所述第二反射元件之间的所述光程的所述长度。12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一透镜状元件与所述第一反射元件之间的所述光程的所述长度小于所述第一反射元件与所述第二反射元件之间的所述光程的所述长度。13.根据权利要求9所述的方法，其中所述图像传感器是第一图像传感器，且所述方法进一步包括：经由第三和第四透镜状元件收集发自光源或对象的光线，其中所述第三和第四透镜状元件各自安装到成像装置的表面且沿着所述成像装置的外表面分隔开特定长度或距离；经由所述第三透镜状元件将发自所述光源或对象的所述光线朝向第五反射元件聚焦；经由所述第四透镜状元件将发自所述光源或对象的所述光线朝向第六反射元件聚焦；经由所述第五反射元件将聚焦的所述光线从所述第三透镜状元件重新引导向第六反射元件，其中所述第五反射元件和所述第六反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面，且其中所述光线经由所述第六反射元件冲射于所述成像装置的第二图像传感器上；经由第七反射元件将聚焦的所述光线从所述第四透镜状元件重新引导向第八反射元件，其中所述第七反射元件和所述第八反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面，且其中重新引导的所述光线经由所述第八反射元件冲射于所述成像装置的所述第二图像传感器上；以及至少部分地基于经由所述第二反射元件和所述第四反射元件冲射于所述成像装置的所述第一图像传感器上的所述光线以及至少部分地基于经由所述第六反射元件和所述第八反射元件冲射于所述成像装置的所述第二图像传感器上的所述光线来重建表示所述光源或对象的所述三维3D图像。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一透镜状元件与第二透镜状元件之间的距离等于所述第三透镜状元件与第四透镜状元件之间的距离。15.根据权利要求13所述的方法，其中所述光源对象的所述重建包括至少部分地基于在所述第一图像传感器上的所述冲射和在所述第二图像传感器上的所述冲射的组合来重建所述光源对象。16.根据权利要求9所述的方法，其中所述成像装置建置于移动装置中且用于基于应用程序的计算机视觉CV操作。17.一种用于重建三维3D图像的设备，其包括：用于经由第一和第二透镜状元件收集发自光源或对象的光线的装置，其中所述第一和第二透镜状元件各自安装到成像装置的表面且沿着所述成像装置的外表面分隔开特定长度或距离；用于经由所述第一透镜状元件将发自所述光源或对象的所述光线朝向第一反射元件聚焦的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚切克·马伊坦，周瑛，鲁塞尔·格鲁尔克，
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