用于主动深度感测的交替光分布制造技术

本公开的各方面涉及用于主动深度感测的系统和方法。被配置为执行主动深度感测的示例性装置包括投射器。所述投射器被配置为在第一时间期间发射第一光分布并且在第二时间期间发射与所述第一光分布不同的第二光分布。场景中的一个或多个对象的最终深度值集合基于所述第一光分布的一次或多次反射和所述第二光分布的一次或多次反射。所述投射器可以包括激光器阵列，并且所述装置可以被配置为在所述激光器阵列中的第一多个激光器在所述第一时间期间发射光与第二多个激光器在所述第二时间期间发射光之间进行切换。期间发射光之间进行切换。期间发射光之间进行切换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于主动深度感测的交替光分布
[0001]相关申请
[0002]本专利申请要求于2019年12月30日在雅典工业产权组织提交的题为“ALTERNATING LIGHT DISTRIBUTIONS FOR ACTIVE DEPTH SENSING”的希腊专利申请号20190100583的优先权。希腊专利申请已转让给本受让人。在先申请的公开内容被认为是本专利申请的一部分，并且通过引用结合在本专利申请中。


[0003]本公开总体上涉及主动深度感测系统，并且具体地涉及一种交替地发射不同的光分布以用于主动深度感测的投射器。

技术介绍

[0004]对于主动深度感测，设备可以包括用于发射光分布的投射器，为此，感测并测量光分布的反射以确定场景中的对象的距离。例如，设备可以包括将红外(IR)光的分布(诸如IR光点的分布)投射到场景上的光投射器。主动光接收器在帧捕获期间接收红外光的反射，并且所述设备基于接收到的反射来确定场景中的对象的深度或距离。

技术实现思路

[0005]本
技术实现思路
的提供是为了以简化形式介绍对一些概念的选择，所述概念将在以下具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
不旨在表示所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。
[0006]本公开的一些方面涉及一种用于主动深度感测的示例性装置。所述装置包括投射器，所述投射器被配置为在第一时间期间发射第一光分布并且在第二时间期间发射与所述第一光分布不同的第二光分布。场景中的一个或多个对象的最终深度值集合(诸如用于最终深度图)基于所述第一光分布的一次或多次反射和所述第二光分布的一次或多次反射。
[0007]在一些实施方式中，所述投射器还被配置为在第三时间期间发射与所述第一光分布和所述第二光分布不同的第三光分布。所述场景中的所述一个或多个对象的所述最终深度值集合是进一步基于所述第三光分布的一次或多次反射。在一些实施方式中，所述投射器包括激光器阵列，并且对于所述激光器阵列中的每个激光器，所述激光器在所述第一时间或所述第二时间中的一个或多个期间发射光。在一些实施方式中，对于所述激光器阵列中的每个激光器，所述激光器在所述第一时间或所述第二时间中的一个期间发射光。所述投射器可以包括开关，所述开关用于在所述激光器阵列中的第一多个激光器在所述第一时间期间发射光与所述激光器阵列中的第二多个激光器在所述第二时间期间发射光之间进行切换。
[0008]在一些实施方式中，所述装置还包括图像传感器，所述图像传感器被配置为在与所述第一时间相关联的第一帧的捕获期间接收所述第一光分布的一次或多次反射，并且在与所述第二时间相关联的第二帧的捕获期间接收所述第二光分布的一次或多次反射。所述
装置还可以包括图像信号处理器，所述图像信号处理器被配置为基于所述第一帧生成第一深度值集合，基于所述第二帧生成第二深度值集合，并且组合所述第一深度值集合和所述第二深度值集合以生成所述最终深度值集合。
[0009]在一些实施方式中，所述投射器被配置为在发射所述第一光分布与发射所述第二光分布之间周期性地交替。所述第一光分布的每次发射与所述图像传感器对所述第一帧集合中的一个的捕获相关联，并且所述第二光分布的每次发射与所述图像传感器对所述第二帧集合中的一个的捕获相关联。在一些实施方式中，所述图像信号处理器被配置为基于所述第一帧集合生成所述第一深度值集合，并且基于所述第二帧集合生成所述第二深度值集合。在一些实施方式中，所述第一深度值集合被包括在第一深度图中，并且所述第二深度值集合被包括在第二深度图中。来自所述第一深度值集合中的第一深度值的所述第一深度图中的第一位置对应于来自所述第二深度值集合中的第二深度值的所述第二深度图中的第二位置。生成所述最终深度值集合包括：确定所述第一深度值是否为有效深度值；确定所述第二深度值是否为有效深度值；以及基于所述第一深度值或所述第二深度值中的仅一个被确定为有效深度值，将所述最终深度值集合中的最终深度值设置为所述有效深度值。例如，所述第一深度值集合被包括在大小为P x Q的第一深度图中，并且所述第一深度图中的每个位置p x q包括来自所述第一深度值集合的深度值。所述第二深度值集合可以被包括在大小为P x Q的第二深度图中，并且所述第二深度图中的每个位置p x q包括来自所述第二深度值集合的深度值，并且对应于所述第一深度图中的所述位置p x q。在一些实施方式中，生成所述最终深度值集合包括生成大小为P x Q的最终深度图，对于所述最终深度图的每个位置p x q，包括确定来自所述第一深度图中的位置p x q的所述深度值是否为有效深度值，确定来自所述第二深度图中的位置p x q的所述深度值是否为有效深度值，以及基于所述深度值中的仅一个被确定为有效深度值，将所述最终深度图中的位置p x q处的最终深度值设置为所述有效深度值。
[0010]在一些实施方式中，生成所述最终深度值集合还包括基于所述第一深度值和所述第二深度值两者被确定为有效深度值，将所述最终深度值设置为所述第一深度值、所述第二深度值中的一个或所述第一深度值与所述第二深度值的平均值。例如，生成大小为P x Q的所述最终深度图还包括基于所述两个深度值被确定为有效深度值，将所述最终深度图中的位置p x q处的所述最终深度值设置为所述第一深度图中的所述有效深度值、所述第二深度图中的所述有效深度值中的一个或所述第一深度图中的所述有效深度值与所述第二深度图中的所述有效深度值的平均值。
[0011]在一些实施方式中，所述装置还包括：处理器，所述处理器被配置为向所述图像信号处理器提供指令以供执行；存储器，所述存储器被配置为存储所述最终深度图；以及显示器，所述显示器被配置为显示所述最终深度图。
[0012]在一些实施方式中，所述投射器被配置为在发射所述第一光分布与发射所述第二光分布之间交替。所述第一光分布是原始光分布，所述第二光分布是双重光分布，并且所述原始光分布和所述双重光分布被相互参照设计，以允许图像传感器的帧捕获的相同部分互补解码为来自所述原始光分布和来自所述双重光分布的码字。
[0013]在一些实施方式中，基于一个或多个维度参数，在一个或多个空间维度、时间维度和阵列维度中确定所述第一光分布和所述第二光分布。
[0014]本公开的一些其它方面涉及一种用于主动深度感测的方法。一种示例性方法包括由投射器在第一时间期间发射第一光分布。所述方法还包括由所述投射器在第二时间期间发射与所述第一光分布不同的第二光分布。场景中的一个或多个对象的最终深度值集合(诸如用于最终深度图)是基于所述第一光分布的一次或多次反射和所述第二光分布的一次或多次反射。
[0015]在一些实施方式中，所述方法还包括由所述投射器在第三时间期间发射与所述第一光分布和所述第二光分布不同的第三光分布。所述场景中的所述一个或多个对象的所述最终深度值集合是进一步基于所述第三光分布的一次或多次反射。在一些实施方式中，所述方法还包括由所述投射器的激光器阵列中的每个激光器在所述第一时间或所述第二时间中的一个或多个期间发射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于主动深度感测的装置，其包括投射器，所述投射器被配置为：在第一时间期间发射第一光分布；以及在第二时间期间发射与所述第一光分布不同的第二光分布，其中，场景中的一个或多个对象的最终深度值集合基于所述第一光分布的一次或多次反射和所述第二光分布的一次或多次反射。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述投射器还被配置为在第三时间期间发射与所述第一光分布和所述第二光分布不同的第三光分布，其中，所述场景中的所述一个或多个对象的所述最终深度值集合进一步基于所述第三光分布的一次或多次反射。3.根据权利要求1所述的装置，其中：所述投射器包括激光器阵列；并且对于所述激光器阵列中的每个激光器，所述激光器在所述第一时间或所述第二时间中的一个或多个期间发射光。4.根据权利要求3所述的装置，其中，对于所述激光器阵列中的每个激光器，所述激光器在所述第一时间或所述第二时间中的一个期间发射光。5.根据权利要求1所述的装置，其还包括：图像传感器，被配置为：在与所述第一时间相关联的第一帧的捕获期间接收所述第一光分布的一次或多次反射；并且在与所述第二时间相关联的第二帧的捕获期间接收所述第二光分布的一次或多次反射；以及图像信号处理器，被配置为：基于所述第一帧生成第一深度值集合；基于所述第二帧生成第二深度值集合；并且组合所述第一深度值集合和所述第二深度值集合以生成所述最终深度值集合。6.根据权利要求5所述的装置，其中：所述投射器被配置为在发射所述第一光分布与发射所述第二光分布之间周期性地交替，其中：所述第一光分布的每次发射与所述图像传感器对第一帧集合中的一个帧的捕获相关联；并且所述第二光分布的每次发射与所述图像传感器对第二帧集合中的一个帧的捕获相关联；所述图像信号处理器被配置为：基于所述第一帧集合生成所述第一深度值集合；并且基于所述第二帧集合生成所述第二深度值集合。7.根据权利要求5所述的装置，其中：所述第一深度值集合被包括在第一深度图中；所述第二深度值集合被包括在第二深度图中，其中，来自所述第一深度值集合中的第一深度值的所述第一深度图中的第一位置对应于来自所述第二深度值集合中的第二深度值的所述第二深度图中的第二位置；并且
生成所述最终深度值集合包括：确定所述第一深度值是否为有效深度值；确定所述第二深度值是否为有效深度值；以及基于所述第一深度值或所述第二深度值中的仅一个被确定为有效深度值，将所述最终深度值集合中的最终深度值设置为所述有效深度值。8.根据权利要求7所述的装置，其中，生成所述最终深度值集合还包括基于所述第一深度值和所述第二深度值两者被确定为有效深度值而将所述最终深度值设置为以下一项：所述第一深度值；所述第二深度值；或者所述第一深度值与所述第二深度值的平均值。9.根据权利要求5所述的装置，其还包括：处理器，被配置为向所述图像信号处理器提供指令以供执行；存储器，被配置为存储所述最终深度图；以及显示器，被配置为显示所述最终深度图。10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述投射器被配置为在发射所述第一光分布与发射所述第二光分布之间交替，其中：所述第一光分布是原始光分布；所述第二光分布是双重光分布；以及所述原始光分布和所述双重光分布被相互参照设计，以允许图像传感器的帧捕获的相同部分互补解码为来自所述原始光分布和来自所述双重光分布的码字。11.根据权利要求1所述的装置，其中，基于一个或多个维度参数，在一个或多个空间维度、时间维度和阵列维度中确定所述第一光分布和所述第二光分布。12.一种用于主动深度感测的方法，其包括：由投射器在第一时间期间发射第一光分布；以及由所述投射器在第二时间期间发射与所述第一光分布不同的第二光分布，其中，场景中的一个或多个对象的最终深度值集合基于所述第一光分布的一次或多次反射和所述第二光分布的一次或多次反射。13.根据权利要求12所述的方法，其还包括由所述投射器在第三时间期间发射与所述第一光分布和所述第二光分布不同的第三光分布，其中，所述场景中的所述一个或多个对象的所述最终深度值集合进一步基于所述第三光分布的一次或多次反射。14.根据权利要求12所述的方法，其还包括：由所述投射器的激光器阵列中的每个激光器在所述第一时间或所述第二时间中的一个或多个期间发射光。15.根据权利要求14所述的方法，其还包括：由所述激光器阵列中的每个激光器在所述第一时间或所述第二时间中的一个期间发射光。16.根据权利要求12所述的方法，其还包括：由图像传感器在与所述第一时间相关联的第一帧的捕获期间接收所述第一光分布的一次或多次反射；
由所述图像传感器在与所述第二时间相关联的第二帧的捕获期间接收所述第二光分布的一次或多次反射；由所述图像信号处理器基于所述第一帧生成第一深度值集合；由所述图像信号处理器基于所述第二帧生成第二深度值集合；以及组合所述第一深度值集合和所述第二深度值集合以生成所述最终深度值集合。17.根据权利要求16所述的方法，其还包括：在发射所述第一光分布与发射所述第二光分布之间周期性地交替，其中：所述第一光分布的每次发射与所述图像传感器对第一帧集合中的一个帧的捕获相关联；并且所述第二光分布的每次发射与所述图像传感器对第二帧集合中的一个帧的捕获相关联；基于所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW纳什，KM阿塔纳索夫，I努西亚斯，MIR缪尔，S卡瓦姆，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：