使用动态视觉传感器和图案投影的三维成像和感测制造技术

在一个具体实施中，提供了一种三维图像感测系统，所述三维图像感测系统包括至少一个处理器，所述至少一个处理器从图像传感器检测基于由与多个投影线图案相关联的电磁脉冲引起的反射且与所述图像传感器的一个或多个第一像素相对应的一个或多个第一事件。所述至少一个处理器还：从所述图像传感器检测基于所述反射且与所述图像传感器的一个或多个第二像素相对应的一个或多个第二事件；识别与所述一个或多个第二事件和所述一个或多个第一事件相对应的线；基于所识别的线计算所述一个或多个第一像素和所述一个或多个第二像素的三维射线；以及基于所述三维射线和平面方程计算针对所述一个或多个第一像素和所述一个或多个第二像素的三维图像点。二像素的三维图像点。二像素的三维图像点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用动态视觉传感器和图案投影的三维成像和感测


[0001]本公开一般涉及图像感测和处理领域。更具体地而非限制地，本公开涉及用于三维成像和感测的计算机实现的系统和方法。另外，本公开还涉及使用基于事件的图像传感器进行的三维图像感测。本文所公开的图像传感器和技术可用于各种应用和视觉系统，诸如安全系统、自主车辆以及其他受益于快速且高效的三维感测和检测的系统。

技术介绍

[0002]现存的三维图像感测系统包括那些产生场景深度图的系统。此类感测系统具有缺点，包括空间和/或时间分辨率低。此类三维图像感测系统还具有其他缺点，包括计算成本太高和/或具有其他处理限制。
[0003]例如，飞行时间相机系统通常直接测量深度。在此类相机中，使用激光投影仪发射调制信号，并通过测量发射信号与从所观察场景中对象的反射之间的时间移位来估计距离。根据具体实施，飞行时间系统通常每秒生成多达60张深度图像。然而，大多数飞行时间相机的空间分辨率低(例如，100,000像素或更低)。此外，激光投影仪的使用不允许在低功率应用中使用飞行时间相机，同时保持高范围和高空间分辨率。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测三维图像的系统，所述系统包括：投影仪(301)，所述投影仪被配置为将包括电磁脉冲的多条线投影到场景(305)上；以及图像传感器(309)，所述图像传感器包括多个像素并且被配置为检测所述场景(305)中由所投影的多条线引起的反射；其特征在于还包括：至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：基于检测到的反射，检测(551)来自所述图像传感器的且与所述图像传感器的一个或多个第一像素相对应的一个或多个第一事件，基于所述检测到的反射，检测(555)来自所述图像传感器的且与所述图像传感器的一个或多个第二像素相对应的一个或多个第二事件，识别(559)与所述一个或多个第二事件和所述一个或多个第一事件相对应的投影线，以及基于所识别的线计算(563)三维图像点。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器还被配置为基于所述所识别的线计算(561)所述一个或多个第一像素和所述一个或多个第二像素的三维射线，并且基于所述三维射线和与所述所识别的线相关联的平面方程计算(563)所述三维图像点。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器还被配置为确定与所述多条线相关联的多个图案，并且其中所述一个或多个第一事件对应于与所述多条线相关联的所述多个图案的开始，优选地其中所述一个或多个第二事件对应于与所述多条线相关联的所述多个图案的结束。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述投影仪被配置为同时或顺序地投影每条线的一个或多个点。5.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述多个图案包括以下各项中的一个：至少两个不同的脉冲长度，所述至少两个不同的脉冲长度分隔一定时长；多个脉冲，所述多个脉冲分隔不同的时长；或脉冲，所述脉冲具有用于对符号进行编码的所选择的频率、相移或占空比中的至少一个。6.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述投影仪(301)被配置为将所述多条线投影到所述场景中的多个空间位置，优选地其中所述多个空间位置中的至少一个对应于第一图案，并且所述多个空间位置中的至少另一个对应于第二图案。7.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述投影仪(301)被配置为在多个不同的投影时间投影所述多条线的一个或多个点，优选地其中所述投影时间中的至少一个对应于所述一个或多个第一事件中的至少一个，并且所述投影时间中的至少另一个对应于所述一个或多个第二事件中的至少一个。8.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述图像传感器(309)的每个像素包括：检测器，所述检测器电连接到至少一个第一光敏元件并且被配置为当作为照射在所述至少一个第一光敏元件上的光的亮度的函数的模拟信号与条件匹配时生成触发信号。9.根据权利要求8所述的系统，其还包括至少一个第二光敏元件，所述至少一个第二光敏元件被配置为响应于所述触发信号而输出作为照射在所述至少一个第二光敏元件上的光的亮度的函数的信号，优选地其中所述至少一个第一光敏元件包括所述至少一个第二光
敏元件，或其中所述至少一个处理器还被配置为从所述第一光敏元件和所述第二光敏元件中的至少一个接收一个或多个第一信号，并且其中所述一个或多个第一信号在所述条件为递增条件时具有正极性，而在所述条件为递减条件时具有负极性，并且优选地其中所述至少一个处理器还被配置为对所述一个或多个第一信号的极性进行解码以获得所述一个或多个第一事件，和/或其中所述至少一个处理器还被配置为丢弃以大于阈值的时间量分隔的所述一个或多个第一信号中的任一个或与不在预定范围内的光学带宽相关联的所述一个或多个第一信号中的任一个。10.根据权利要求2
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9中任一项所述的系统，其中所述至少一个处理器还被配置为：基于所述多个图案中的哪个图案由所述一个或多个第一事件和所述一个或多个第二事件表示来确定所述平面方程；确定与所述多条线相关联的多个平面方程并选择与所述一个或多个第一事件和所述一个或多个第二事件相关联的所述线以确定所述多个平面方程的相关联平面方程；或基于所述多条射线和所述相关联平面方程的交汇处来计算所述三维图像点，优选地其中所述多条射线源自所述传感器并表示所述场景中对应于所述一个或多个第一像素和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：普罗费塞公司，
类型：发明
国别省市：