[发明专利]使用动态结构光的三维深度映射

权利要求书

1.一种用于产生结构光图案的设备，包括：

激光器的阵列，被布置为按图案透射光至三维空间中；以及

多个光学元件，各光学元件限定单元，所述单元与所述激光器的阵列的各子集对齐，每个单元的所述光学元件对穿过所述光学元件的来自相应的子集的光单独地施加调制，以提供所述结构光图案的能区别的部分，

其中，所述单元是能单独控制的以改变所述调制，并且

其中，所述单元能动态控制，以基于接收和分析至少一个捕捉的帧，提供变化至所述结构光图案，所述帧包括在二维布局中的多个像素。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，光学的所述调制是由衍射调制、折射调制、以及衍射调制和折射调制的组合所组成的组中的一个成分。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光学元件以及所述激光器的阵列的所述子集是由单一塑造元件构造的，所述子集包括对应的单元。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述单元的宽度是1mm或比1mm更小。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光学元件的宽度是1mm或比1mm更小。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述单元相对于在所述结构光图案之内的定位以及相对于施加至所述光的形状能进一步控制。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述动态控制是能配置的以施加所述结构光图案的增加的分辨率至场景的部分，施加所述结构光图案的降低的分辨率至所述场景其他部分。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，至所述结构光图案的动态的所述变化包括所述结构光图案的方位的变化。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，至所述结构光图案的动态的所述变化包括单元方面的变化。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述变化是包括在强度上的变化、在偏振上的变化、在滤波参数上的变化、以及在聚焦上的变化的组中的一个成分。

11.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，所述子集包括由以下组成的组中的一个成分：单个激光器、一对激光器、三重激光器、不同尺寸的激光器的组合、以及激光器的动态变化组合。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其中，从各子集投射的光是拼贴的或者重叠的。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其中，所述激光器的阵列包括VCSEL激光器阵列。

14.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其中，所述激光器的阵列包括激光器棒。

15.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，合并至由以下组成的组中的任何成分：计算机、移动通信装置、平板装置、游戏机、以及运动捕捉装置。

16.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，在使用时用于追踪三维的场景。

17.一种产生用于三维追踪的结构光图案的方法，所述方法包括：

从激光器的阵列提供光；以及

从所述激光器的阵列的子集单独地投射光，以提供所述结构光图案的能区别的部分，

其中，所述单独地投射包括通过对各子集的所述光施加调制以区分来自各子集的光，所述调制是包括衍射、偏振、改变波长、改变滤波参数、改变强度的组中的一个成分，

所述方法进一步包括基于接收以及分析至少一个捕捉的帧，动态地改变在各单元中的所述结构光图案，所述帧包括在二维布局中的多个像素，并且

其中，所述单元由光学元件限定，所述单元与所述激光器的阵列的各子集对齐。