立体图像捕获系统技术方案

一种立体成像器系统，包括：传感器阵列，其包括第一多个光电传感器和与第一多个光电传感器间隔开一定间隙的第二多个光电传感器，第一多个光电传感器和第二多个光电传感器被配置成检测场景中的环境光；移动组件，其耦接到传感器阵列并且可操作以使传感器阵列在完整的旋转图像捕获循环内在第一位置与第二位置之间移动；以及系统控制器，其耦接到传感器阵列和移动组件。系统控制器可以被配置成：通过指示移动组件在第一位置处用第一多个光电传感器从第一视角捕获场景中的物体的第一图像，并且在第二位置处用第二多个光电传感器从第二视角捕获场景中的所述物体的所述场景的第二图像，来移动传感器阵列的视场；并且基于第一图像和第二图像使用通过所述间隙限定的光学基线计算到所述物体的距离。学基线计算到所述物体的距离。学基线计算到所述物体的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】立体图像捕获系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年4月27日提交的美国临时申请第63/016,118号和于2021年4月13日提交的美国申请第17/229,671号的权益，所述申请中的每一个均通过引用以其整体并入本文。

技术介绍

[0003]图像捕获系统通过感测光来捕获场景的图像。光通常由如电荷耦接装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)装置等图像传感器感测，所述图像传感器可以将感测到的光转化为电子。然后可以读取和解释电子以构建所捕获图像。图像传感器捕获的图像通常不提供用于构建场景的立体图像的深度感知，也不能够实现对到场景中的物体的距离的计算。

技术实现思路

[0004]本公开的一些实施例涉及可以利用传感器阵列捕获深度信息的立体图像捕获系统。一种立体图像捕获系统可以被配置成移动其传感器阵列，例如，通过使所述阵列绕横向于其行的轴线旋转，使得可以由彼此间隔开的至少两个光电传感器对空间中的给定位置进行连续成像。所述两个光电传感器之间的距离可以用作光学基线来计算到场中的所述给定位置的深度信息，由此使所述立体图像捕获系统不仅利用来自2D传感器阵列的深度感知构建图像，而且还确定用于增强深度传感器的测距准确度的深度信息。
[0005]一些实施例涉及一种包含测距光电传感器和成像光电传感器两者的立体图像捕获系统。所述立体成像器系统可以包含：传感器阵列，所述传感器阵列包括：多个测距光电传感器，一旦从发射器阵列发射的光已从场景中的物体反射，所述多个测距光电传感器就检测所述光；第一多个成像光电传感器，所述第一多个成像光电传感器定位在所述测距光电传感器的第一侧处；以及第二多个成像光电传感器，所述第二多个成像光电传感器定位在所述测距光电传感器的与所述第一侧相对的第二侧处。所述第一多个成像光电传感器和所述第二多个成像光电传感器可以检测所述场景中的环境光并且可以间隔开一定间隙。所述系统可以进一步包含：移动部件，所述移动部件耦接到所述传感器阵列并且可操作以使所述传感器阵列在完整的旋转图像捕获循环内在第一位置与第二位置之间移动；以及系统控制器，所述系统控制器耦接到所述传感器阵列和所述移动部件。所述系统控制器可以被配置成：使用所述多个测距光电传感器通过飞行时间计算来确定到所述场景中的物体的第一距离；在所述第一位置处用所述第一多个成像光电传感器捕获所述场景的第一图像，并且在所述第二位置处用所述第二多个成像光电传感器捕获所述场景的第二图像；并且基于所述第一图像和所述第二图像以及通过所述间隙确定的光学基线计算到所述物体的第二距离。
[0006]在一些实施方案中，实施例可以包含以下特征中的一个或多个特征。所述多个测距光电传感器可以以对角交错的布置组织。所述第一多个成像光电传感器和所述第二多个
成像光电传感器可以各自以矩形布置组织。所述第一多个成像光电传感器中的至少一些成像光电传感器和所述多个第二成像光电传感器中的至少一些成像光电传感器可以沿同一水平线定位。所述移动部件可以是使所述传感器阵列绕中心轴线旋转的马达。所述移动部件可以是反射光以移动视场的微机电系统(MEMS)装置。所述系统控制器可以被进一步配置成基于所述第一距离和所述第二距离计算到所述物体的最终距离。
[0007]根据一些实施例，一种立体成像器系统包含：传感器阵列，所述传感器阵列包括第一多个光电传感器和与所述第一多个光电传感器间隔开一定间隙的第二多个光电传感器，所述第一多个光电传感器和所述第二多个光电传感器被配置成检测场景中的环境光；移动部件，所述移动部件耦接到所述传感器阵列并且可操作以使所述传感器阵列在完整的旋转图像捕获循环内在第一位置与第二位置之间移动；以及系统控制器，所述系统控制器耦接到所述传感器阵列和所述移动部件。所述系统控制器可以被配置成：通过指示所述移动部件在所述第一位置处用所述第一多个光电传感器从第一视角捕获所述场景中的物体的第一图像，并且在所述第二位置处用所述第二多个光电传感器从第二视角捕获所述场景中的所述物体的所述场景的第二图像，来移动传感器阵列的视场；并且基于所述第一图像和所述第二图像，使用通过所述间隙限定的光学基线计算到所述物体的距离。
[0008]在一些实施例中，提供了一种距离测量方法，其中所述方法包含：移动传感器阵列的视场，所述传感器阵列包括第一成像光电传感器和与所述第一成像光电传感器间隔开一定间隙的第二成像光电传感器；随着所述视场移动，在第一时间实例用所述第一成像光电传感器从第一视角捕获场景中的物体的第一图像；随着所述视场移动，在第二时间实例用所述第二成像光电传感器从第二视角捕获所述场景中的所述物体的所述场景的第二图像；以及基于所述第一图像和所述第二图像，使用通过所述间隙限定的光学基线计算到所述物体的第一距离。
[0009]在各个实施方案中，所述方法可以包括以下中的一项或多项。移动所述视场可以包含使所述传感器阵列绕中心轴线旋转。移动所述视场可以包含在所述传感器阵列静止的同时反射光以移动所述视场。第一成像光电传感器阵列和第二成像光电传感器阵列可以各种是二维成像光电传感器阵列。所述传感器阵列可以由二维成像光电传感器阵列形成，并且所述第一成像光电传感器阵列和所述第二成像光电传感器阵列可以各自是所述二维成像光电传感器阵列的子集。所述方法可以进一步包含将在所述第一图像和所述第二图像中捕获的所述物体的共有特征进行比较，并且使用来自所述比较的结果来计算到所述物体的所述第一距离。所述方法可以进一步包含使用测距光电传感器测量到所述物体的第二距离，并且基于所述第一距离和所述第二距离确定到所述物体的最终距离。而且，所述测距光电传感器可以位于二维测距光电传感器阵列中，并且所述第一成像光电传感器阵列和所述第二成像光电传感器阵列可以位于所述测距光电传感器阵列的相对侧上。
[0010]参考以下具体描述和附图，可以更好地理解本公开的实施例的性质和优点。然而，应当理解，提供每幅图仅用于说明的目的并且不旨在作为对本公开范围的限制的限定。此外，作为一般规则，并且除非与描述中明显相反，否则在不同图中的元件使用相同的附图标记的情况下，这些元件通常相同或至少在功能或目的上相似。
附图说明
[0011]图1是根据本公开的一些实施例的示例无源立体成像器系统的框图。
[0012]图2是根据本公开的一些实施例的被配置成进行立体成像的示例光检测系统的简化俯视图。
[0013]图3A
‑
3B是根据本公开的一些实施例的旋转光检测系统在图像捕获序列的不同时间实例期间的简化俯视图。
[0014]图3C是根据本公开的一些实施例的光检测系统在图3A
‑
3B中示出的彼此叠加的不同时间实例期间的俯视图。
[0015]图4是根据本公开的一些实施例的分别在第一时间实例和第二时间实例由第一光电传感器阵列和第二光电传感器阵列捕获的两个偏移图像的示例的简化图示。
[0016]图5A是根据本公开的一些实施例的被配置为彼此间隔开以进行立体成像的两个单独线性光电传感器阵列的示例传感器阵列的简化图示。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】1.一种立体成像器系统，包括：传感器阵列，所述传感器阵列包括：多个测距光电传感器，一旦从发射器阵列发射的光已从场景中的物体反射，所述多个测距光电传感器就检测所述光；第一多个成像光电传感器，所述第一多个成像光电传感器定位在所述测距光电传感器的第一侧处；以及第二多个成像光电传感器，所述第二多个成像光电传感器定位在所述测距光电传感器的与所述第一侧相对的第二侧处，所述第一多个成像光电传感器和所述第二多个成像光电传感器检测所述场景中的环境光并且间隔开一定间隙；移动部件，所述移动部件耦接到所述传感器阵列并且能操作以使所述传感器阵列在完整的旋转图像捕获循环内在第一位置与第二位置之间移动；以及系统控制器，所述系统控制器耦接到所述传感器阵列和所述移动部件，所述系统控制器被配置成：使用所述多个测距光电传感器通过飞行时间计算来确定到所述场景中的物体的第一距离；在所述第一位置处用所述第一多个成像光电传感器捕获所述场景的第一图像，并且在所述第二位置处用所述第二多个成像光电传感器捕获所述场景的第二图像；基于所述第一图像和所述第二图像以及通过所述间隙确定的光学基线计算到所述物体的第二距离。2.根据权利要求1所述的立体成像器系统，其中所述多个测距光电传感器以对角交错的布置组织，并且所述第一多个成像光电传感器和所述第二多个成像光电传感器各自以矩形布置组织。3.根据权利要求2所述的立体成像器系统，其中所述第一多个成像光电传感器中的至少一些成像光电传感器和所述多个第二成像光电传感器中的至少一些成像光电传感器沿同一水平线定位。4.根据权利要求1所述的立体成像器系统，其中所述移动部件是使所述传感器阵列绕中心轴线旋转的电动马达。5.根据权利要求1所述的立体成像器系统，其中所述移动部件是反射光以移动视场的微机电系统(MEMS)装置。6.根据权利要求1至5中任一项所述的立体成像器系统，其中所述系统控制器被进一步配置成基于所述第一距离和所述第二距离计算到所述物体的最终距离。7.一种立体成像器系统，包括：传感器阵列，所述传感器阵列包括第一多个光电传感器和与所述第一多个光电传感器间隔开一定间隙的第二多个光电传感器，所述第一多个光电传感器和所述第二多个光电传感器被配置成检测场景中的环境光；移动部件，所述移动部件耦接到所述传感器阵列并且能操作以使所述传感器阵列在完整的旋转图像捕获循环内在第一位置与第二位置之间移动；系统控制器，所述系统控制器耦接到所述传感器阵列和所述移动部件，所述系统控制器被配置成：
通过指示所述移动部件在所述第一位置处用所述第一多个光电传感器从第一视角捕获所述场景中的物体的第一图像，并且在所述第二位置处用所述第二多个光电传感器从第二视角捕获所述场景中的所述物体的所述场景的第二图像，来移动传感器阵列的视场；并且基于所述第一图像和所述第二图像使用通过所述间隙限定的光学基线计算到所述物体的距离。8.根据权利要求7所述的立体成像器系统，进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：奥斯特公司，
类型：发明
国别省市：