深度相机制造技术

本发明专利技术提供一种深度相机，包括：光投射模块，用于向场景中目标物体投射光束；光接收模块，用于通过至少四个接收窗口接收光束经目标物体反射后形成的光信号，以能够根据预设置的等间隔相位差在每一像素点至少采集第一电信号、第二电信号、第三电信号以及第四电信号；控制模块，用于根据第一电信号和第三电信号的数值和与第二电信号和第四电信号的数值和比值确定一比例因子，判断比例因子是否在预设置的阈值区间内，当比例因子在预设置的比例区间内时，则判定该像素点为运动模糊。本发明专利技术能够根据比例因子判定该像素点是否存在运动模糊，实现单频帧内与双频帧间运动模糊的快捷检测，便于运动模糊去除，提高了深度图像的显示效果。提高了深度图像的显示效果。提高了深度图像的显示效果。

【技术实现步骤摘要】
深度相机


[0001]本专利技术涉及TOF相机，具体地，涉及一种深度相机。

技术介绍

[0002]近年来，3D视觉广泛应用于机器人、工业生产、智能物流、医疗、自动驾驶和安全支付等行业，其中TOF相机作为一款能够输出深度图的设备，也受到了广泛的研究。TOF相机的原理是通过计算发射的红外光与接收到的红外光之间的相位差来计算所拍摄物体离相机的距离。为了提高精度，现有技术中通常会采用四个不同相位的正弦波来与接收光作相关进行深度值的计算。进一步地，为了提高相机测距的两成，通常会利用两个不同频率的发射红外光来计算两幅深度图，并通过双频融合的方法得到一幅量程更大的深度图。
[0003]然而，在实际应用中，通常会因为物体运动或者相机自身的移动，而产生同一频率下四个不同相位的相关图不匹配，以及两个频率之间的深度图不匹配的问题，导致在利用四相位计算深度时和进行双频融合时都会因运动导致深度值出错，产生运动模糊。
[0004]对于运动模糊的消除，由于TOF相机与传统RGB相机成像方式的不一致，传统相机用来消除运动模糊的方法不能直接应用在TOF相机上。而目前针对TOF相机的运动模糊检测及去除方法都各有弊端，不能对大多数场景通用，并且目前没有针对双频融合时产生的运动模糊的检测及去除。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种深度相机。
[0006]本专利技术提供的深度相机，包括如下模块：
[0007]光投射模块，用于向场景中目标物体投射光束；
[0008]光接收模块，用于通过至少四个接收窗口接收所述光束经所述目标物体反射后形成的光信号，以能够根据预设置的等间隔相位差在每一像素点至少采集第一电信号、第二电信号、第三电信号以及第四电信号；
[0009]控制模块，用于根据第一电信号和第三电信号的数值和与第二电信号和第四电信号的数值和比值确定一比例因子，判断所述比例因子是否在预设置的阈值区间内，当所述比例因子在预设置的比例区间内时，则判定该像素点为运动模糊。
[0010]优选地，所述光投射模块包括光源、光源驱动器以及光调制器；
[0011]所述光源驱动器与所述光源连接，用于驱动所述光源发光；
[0012]所述光调制器与所述光源连接，用于将所述光源的投射的光调制形成正弦波光束后向目标待测体投射。
[0013]优选地，所述光接收模块包括沿光路设置的镜头、滤光片以及图像传感器，所述图像传感器设置有至少四个接收窗口；
[0014]所述图像传感器，用于通过至少四个接收窗口接收所述光信号；所述至少四个接收窗口在时序上顺次等间隔排列，进而根据每一所述接收窗口到的光信号分别生成所述第
一电信号、所述第二电信号、所述第三电信号以及所述第四电信号。
[0015]优选地，确定所述比例因子包括如下步骤：
[0016]步骤M1：计算第一电信号和第三电信号的数值和，即Sum0+Sum
180
，所述第一电信号Sum0表示相位角为0的电信号，所述第三电信号Sum
180
表示相位角为180的电信号；
[0017]步骤M2：计算第二电信号和第四电信号的数值和，即Sum
90
+Sum
270
，所述第二电信号Sum
90
表示相位角为90电信号，所述第三电信号Sum
270
表示相位角为270的电信号；
[0018]步骤M3：生成比例因子ratio，其中，ratio＝(Sum0+Sum
180
)/(Sum
90
+Sum
270
)。
[0019]优选地，确定所述比例因子包括如下步骤：
[0020]步骤N1：计算第一电信号A、第一电信号B、第三电信号A以及第三电信号B的数值和，即所述第一电信号表示接收第一光束形成的相位角为0的电信号，所述第三电信号表示接收第一光束形成的相位角为180的电信号，所述第一电信号表示接收第二光束形成的相位角为0的电信号，所述第三电信号表示接收第二光束形成的相位角为180的电信号，75Mhz表示第一光束的频率，100Mhz表示第二光束的频率；
[0021]步骤N2：计算第二电信号A、第四电信号A、第二电信号B以及第四电信号B的数值和，即所述第一电信号表示接收第一光束形成的相位角为90的电信号，所述第三电信号表示接收第一光束形成的相位角为270的电信号，所述第一电信号表示接收第二光束形成的相位角为90的电信号，所述第三电信号表示接收第二光束形成的相位角为270的电信号；
[0022]步骤N3：生成比例因子ratio，
[0023]其中，其中，
[0024]优选地，当对所述运动模糊进行去除时，包括如下步骤：
[0025]步骤S1：当一像素点存在运动模糊时，将该像素点的像素值置为第一数值，否则置为第二数值，生成第一二值化图像；
[0026]步骤S2：对所述第一二值化图像进行膨胀操作以去除孤立的像素点，生成第二二值化图像；
[0027]步骤S3：获取深度图像，所述深度图像与所述第二二值化图像像素级对齐，将第二二值化图像中像素值为第一数值的像素点与深度图像对应位置的深度值置为0，以去除运动模糊。
[0028]优选地，每一所述电信号为电信号tapA和电信号tapB的和；
[0029]所述电信号tapA通过第一电容采集，所述电信号tapB通过第二电容采集；所述第一电容与所述第二电容的信号接收时间窗口之间的相位差为180
°
。
[0030]优选地，第一电信号A为相位角为0的电信号，第二电信号A为相位角为90的电信号，第三电信号A为相位角为180的电信号以及第四电信号A为相位角为270的电信号。第一电信号B为相位角为0的电信号，第二电信号B为相位角为90的电信号，第三电信号B为相位
角为180的电信号以及第四电信号B为相位角为270的电信号。
[0031]优选地，第一电信号为相位角为0的电信号，第二电信号为相位角为90的电信号，第三电信号为相位角为180的电信号以及第四电信号为相位角为270的电信号。
[0032]优选地，所述电信号tapB是电信号tapA的反相信号，所述电信号tapB和所述电信号tapA为电压信号、电荷量或像素值。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0034]本专利技术中光接收模块通过在一像素点等间隔相位差采集的四个电信号，控制模块通过第一电信号和第三电信号的数值和与第二电信号和第四电信号的数值和比值确定一比例因子，根据比例因子判定该像素点是否存在运动模糊，实现单频帧内与双频帧间运动模糊的快捷检测，便于运动模糊去除，提高了深度图像的显示效果；
[0035]本专利技术中每一所述电信号为电信号tapA和电信号tapB的和，电信号tapA和电信号tapB的同一时刻通过两个不同电容采集到的电信号，相比只使用tapA或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深度相机，其特征在于，包括如下模块：光投射模块，用于向场景中目标物体投射光束；光接收模块，用于通过至少四个接收窗口接收所述光束经所述目标物体反射后形成的光信号，以能够根据预设置的等间隔相位差在每一像素点至少采集第一电信号、第二电信号、第三电信号以及第四电信号；控制模块，用于根据第一电信号和第三电信号的数值和与第二电信号和第四电信号的数值和比值确定一比例因子，判断所述比例因子是否在预设置的阈值区间内，当所述比例因子在预设置的比例区间内时，则判定该像素点为运动模糊。2.根据权利要求1所述的深度相机，其特征在于，所述光投射模块包括光源、光源驱动器以及光调制器；所述光源驱动器与所述光源连接，用于驱动所述光源发光；所述光调制器与所述光源连接，用于将所述光源的投射的光调制形成正弦波光束后向目标待测体投射。3.根据权利要求1所述的深度相机，其特征在于，所述光接收模块包括沿光路设置的镜头、滤光片以及图像传感器，所述图像传感器设置有至少四个接收窗口；所述图像传感器，用于通过至少四个接收窗口接收所述光信号；所述至少四个接收窗口在时序上顺次等间隔排列，进而根据每一所述接收窗口到的光信号分别生成所述第一电信号、所述第二电信号、所述第三电信号以及所述第四电信号。4.根据权利要求1所述的深度相机，其特征在于，确定所述比例因子包括如下步骤：步骤M1：计算第一电信号和第三电信号的数值和，即Sum0+Sum
180
，所述第一电信号Sum0表示相位角为0的电信号，所述第三电信号Sum
180
表示相位角为180的电信号；步骤M2：计算第二电信号和第四电信号的数值和，即Sum
90
+Sum
270
，所述第二电信号Sum
90
表示相位角为90电信号，所述第三电信号Sum
270
表示相位角为270的电信号；步骤M3：生成比例因子ratio，其中，ratio＝(Sum0+Sum
180
)/(Sum
90
+Sum
270
)。5.根据权利要求3所述的深度相机，其特征在于，确定所述比例因子包括如下步骤：步骤N1：计算第一电信号A、第一电信号B、第三电信号A以及第三电信号B的数值和，即所述第一电信号表示接收第一光束形成的相位角...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东东，李涵，朱力，吕方璐，汪博，
申请(专利权)人：深圳市光鉴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：