一种距离感测方法及相关装置制造方法及图纸

本文描述了与用于距离感测的形态化光波的发射与接收有关的方法及相关装置。装置发射朝场景发射具有空间形态的光线。所述装置基于由所发射的所述光线造成的多个效果，使用多个技术来执行所述场景的距离感测。所述多个技术包括两个或多个主动深度感测技术或被动深度感测技术与至少一个主动深度感测技术。感测技术与至少一个主动深度感测技术。感测技术与至少一个主动深度感测技术。

【技术实现步骤摘要】
一种距离感测方法及相关装置


[0001]本专利技术通常涉及距离感测(range sensing)，以及更具体地，涉及用于距离感测的形态化光波(patterned light wave)的发射与接收的方法以及装置。

技术介绍

[0002]除非在此另有指示，本节所描述的方法不是下文所列权利要求的现有技术并且不因包括于本节而被承认为现有技术。
[0003]距离感测可以涉及主动深度感测(active depth sensing)与/或被动深度感测(passive depth sensing)。主动深度感测可以使用飞行时间(time-of-flight，TOF)、结构化光线以及主动式立体来实施，以及通常涉及具有立体传感器的一个点投影机(dot projector)。在TOF中，由传感器执行测距，传感器测量投射器发射的反射信号的相差(phase difference)。对于结构化光线，点投影机以及传感器被调整来使用三角测量(triangulation)执行测距。另一方面，被动深度感测可以使用被动式立体来实施。对于被动式立体，因为没有点投影机，使用三角测量来执行测距。

技术实现思路

[0004]后续的概述仅是说明性的以及不旨在以任何方式进行限制。即，后续的概述被提供来介绍本文所描述新颖以及非显而易见技术的概念、亮点、益处以及优势。所选择实施例在下文细节描述中进一步描述。因此，后续概述不旨在识别所要求保护主题的基本特征，或者不旨在用于决定所要求保护主题的范围。
[0005]本专利技术的目的是提供使用两个或多个技术的用具有空间形态(spatial pattern)的光线进行距离感测的方法以及装置，所述两个或多个技术包括两个或多个主动深度感测技术或一个被动深度感测技术与至少一个主动深度感测技术。所提出的方案可以在各种应用中实施，例如主动式立体视觉、虚拟现实以及增强现实(augmented reality)。
[0006]一个方面，方法可以涉及朝场景发射具有空间形态的光线。所述方法还涉及基于由发射所述光线造成的多个效果，使用多个技术执行所述场景的距离感测。
[0007]另一方面，方法可以涉及控制电路控制光发射器朝场景发射具有空间形态的光线。所述方法也涉及所述控制电路从一个或多个传感器接收所述场景的传感器数据。所述方法可以进一步涉及所述控制电路基于所述传感器数据，使用多个技术执行所述场景的所述距离感测。
[0008]又一方面，一种装置可以包括光发射器，用于发射具有空间形态的光线；一个或多个传感器，用于捕获图像，以及控制电路，耦合到所述光发射器以及所述一个或多个传感器。所述控制电路可以用于控制所述光发射器来朝场景发射所述光线。所述控制电路还用于从所述一个或多个传感器接收所述场景的传感器数据。所述控制电路还用于基于所述传感器数据，使用多个技术执行所述场景的距离感测。
[0009]值得注意的是，虽然本文提供的描述可以在某些EM波谱以及如红外以及发光二极
管(LED)的发光技术的上下文中，所提出的概念、方法以及任何变体/衍生可以由其他EM波谱与/或发光技术在其中实施或由其实施，例如但不限于，激光、光探测与测距(LiDAR)。因此，本专利技术的范围不限于本文所描述的示例。
附图说明
[0010]附图被包括来提供本专利技术的进一步理解并被并入来构成本专利技术的一部分。图式说明了本专利技术的实施例，与描述一起用于解释本专利技术的原理。能够理解，因为一些元件可以被示出与实际实施方式的尺寸不成比例来清晰的说明本专利技术的概念，图式不需要按比例绘制。
[0011]图1示出了根据本专利技术实施例的示例情景。
[0012]图2示出了根据本专利技术实施例的示例情景。
[0013]图3示出了根据本专利技术实施例的示例情景。
[0014]图4示出了根据本专利技术实施例的示例情景。
[0015]图5示出了根据本专利技术实施例的示例情景。
[0016]图6示出了根据本专利技术实施例的示例进程的流程图。
[0017]图7示出了根据本专利技术实施例的示例进程的流程图。
具体实施方式
[0018]本文公开了所要求保护主题的具体实施例与实施方式。然而，将能理解，所公开的实施例与实施方式仅是所要求保护主题的说明，其可以以各种形式来呈现。然而，本专利技术可以以许多不同的形式呈现以及不应被解释为本文所给出的示例性实施例与实施方式。这些示例性实施例与实施方式被提供以致本专利技术的描述是透彻以及完整的并且将完全传达本专利技术的范围给本领域这些技术人员。在下文的描述中，省略了公知特征以及技术的细节以避免不必要地混淆所呈现的实施例以及实施方式。
[0019]在根据本专利技术的各种提出的方案下，可以藉由使用混合的多个距离感测技术发射具有空间形态的光线以及检测距离或深度来执行距离感测，举例而非限制，多个主动深度感测技术或被动深度感测技术与至少一个主动深度感测技术。如上所提到的，主动深度感测可以用TOF、结构化光线以及主动式立体来实施，以及被动深度感测可以用被动式立体来实施。在各种所提出的方案下，用于距离感测的形态化光线的发射以及接收中利用的基础元件可以包括光线发射器以及至少一个传感器。光发射器或光投影机可以用于发射具有空间形态(如，空间上彼此分离的多个点)的光线。此外，光发射器可以用于发射具有波动函数的光线。例如，光发射器可以发射具有空间形态的连续波，或者可选地，光发射器可以发射具有空间形态的脉冲信号。至少一个传感器用于感测具体的光线光谱(如，IR光谱中的光线与/或可视光谱中的光线)。至少一个传感器也可以用于感测反射光波的脉冲。
[0020]图1是根据本专利技术实施例的示例情景100。情景100可以涉及光源或光发射器110、第一传感器120以及第二传感器130。光发射器110可以以具有空间形态的连续波的形式朝具有目标140的场景发射光线。出于说明的目的而非限制本专利技术的范围，空间形态被示出为图1中的三个点，虽然本专利技术的概念的各种实施例中可以实施任何不同的空间形态。第一传感器120以及第二传感器130可以接收反射光波(如，由目标140反射)来相应地生成传感器
数据。传感器数据可以指示或表示由光线的发射与反射造成的一些效果。由光线的发射与反射造成的多个效果可以包括，举例但不限于，光线的反射波的相移(phase shift)、光线的反射波的时间延迟与/或空间形态中特征之间的距离变化。传感器数据可以用于计算目标140的范围或距离用于距离感测。例如，在情景100中，反射光波中的相移可以被检测来计算TOF技术中利用的反射光波的旅行时间(traveling time)，其结合主动式立体或被动式立体技术中利用的立体匹配，可以用于决定目标140的范围或距离。
[0021]图2示出了根据本专利技术实施例的示例情景200。情景200可以涉及光源或光发射器210、第一传感器220以及第二传感器230。光发射器210可以以具有空间形态的脉冲信号(如，周期性或非周期性脉冲)的形式朝具有目标240的场景发射光线。出于说明的目的而非限制本专利技术的范围，虽然本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种距离感测方法，其特征在于，所述方法包括：朝场景发射具有空间形态的光线；以及基于由所述光线的发射与反射造成的多个效果，使用多个技术执行所述场景的距离感测。2.如权利要求1所述的距离感测方法，其特征在于，其中发射所述光线包括发射红外光谱或可视光谱中的光线。3.如权利要求1所述的距离感测方法，其特征在于，其中发射所述光线包括发射具有所述空间形态的连续波或者具有所述空间形态的脉冲信号。4.如权利要求1所述的距离感测方法，其特征在于，其中由所述光线的所述发射与反射造成的所述多个效果包括所述光线的反射波的相移、所述光线的反射波的时间延迟以及所述空间形态中多个特征之间的距离变化。5.如权利要求1所述的距离感测方法，其特征在于，其中使用所述多个技术执行所述场景的所述距离感测包括使用多个主动深度感测技术的两个或多个执行所述距离感测，以及其中所述多个主动深度感测技术包括飞行时间、结构化光线以及主动式立体。6.如权利要求1所述的距离感测方法，其特征在于，其中使用所述多个技术执行所述场景的所述距离感测包括使用被动深度感测技术以及多个主动深度感测技术的至少一个来执行所述距离感测，其中所述被动深度感测技术包括被动式立体，以及其中所述多个主动深度感测技术包括飞行时间、结构化光线以及主动式立体。7.如权利要求1所述的距离感测方法，其特征在于，其中发射所述光线包括控制光发射器来发射所述光线，以及执行所述距离感测包括：从第一传感器接收所述场景的第一图像以及从第二传感器接收所述场景的第二图像；以及使用主动式立体以及飞行时间执行所述场景的所述距离感测。8.如权利要求1所述的距离感测方法，其特征在于，其中发射所述光线包括控制光发射器来发射所述光线，以及其中执行所述距离感测包括：从单个传感器接收所述场景的图像；以及使用结构化光线以及飞行时间执行所述场景的所述距离感测。9.一种距离感测方法，其特征在于，所述方法包括：由控制电路控制光发射器朝场景发射具有空间形态的光线；由所述控制电路从一个或多个传感器接收所述场景的传感器数据；以及基于所述传感器数据，由所述控制电路使用多个技术执行距离感测。10.如权利要求9所述的距离感测方法，其特征在于，其中控制所述光发射器发送所述光线包括控制所述光发射器发射红外光谱或可视光谱中的所述光线。11.如权利要求9所述的距离感测方法，其特征在于，其中控制所述光发射器来发射所述光线包括控制所述光发射器来发射具有所述空间形态的连续波。12.如权利要求9所述的距离感测方法，其特征在于，其中控制所述光发射器来发射所述光线包括控制所述光发射器来发射具有所述空间形态的脉冲信号。13.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑朝钟，张德浩，陈颖睿，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：