[发明专利]3D数据捕获中的标记

说明书

结构光投影仪包括光学掩模和光发射器。光发射器能够照射光学掩模，并且光学掩模可以能够转换来自发射器的光，以便提供包括由特征元素的唯一组合形成的多个特征类型的结构光二维编码光图案。投影光图案包括一个或更多个标记，该一个或更多个标记包括成对的特征元素，在该成对的特征元素之间对极距离相对于图案的非标记区域中的相应特征元素之间的距离被修改，以及在标记内和跨过标记的边缘的特征元素的表现是连续的。

相关申请

本申请要求序列号62/087,845(题为MARKERS IN 3D DATA CAPTURE，2014年12月5日提交)的美国临时申请的优先权益，该美国临时申请通过引用并入本文。

技术领域

本公开在其一些示例中涉及二维结构光图案并且使用这些代码中的标记。

背景

一些3D数据、成像和视频捕获技术使用光投影来捕获3D数据。可以使用结构光图案且特别是使用二维编码的光图案来对投影光进行编码。投影二维编码光图案可以反射离开表面，并且可以用相机或传感器检测和捕获。然后使用解码程序来检测投影光图案，并且可以通过与其变形相比较来确定3D数据。为了方便起见，术语“3D成像”在本文中用于指以下项的任何一个：3D数据捕获技术、3D成像捕获技术和3D视频捕获技术。

一些结构光图案包含嵌入到结构化光图案中的代码字，其创建特征类型。每个代码字由代码字元素或位组成。每个特征类型都由特征元素组成。每个特征元素被给予一定的视觉表现，例如光强度、形状和像素，并且不同的特征类型由不同形态的特征元素特征化。

概述

根据本公开的主题的方面，提供了一种装置，装置包括存储含有多个特征类型的投影结构光二维编码光图案的场景的反射的图像的存储器，该多个特征类型的每一个用作代码字并由特征元素的唯一组合形成，并且其中，投影光图案包括一个或更多个标记。标记包括一对或更多对特征元素，在该一对或更多对特征元素之间对极距离相对于所述图案的非标记区域中的相应特征元素之间的距离被修改。该装置还包括处理器。处理器能够检测图像中的标记并被配置为记录检测到的标记的位置。处理器还被配置为对图像进行解码，其中，标记内的至少一个特征类型被处理器分类为所述多个特征类型中的特征类型。

根据本公开的主题的另一方面，提供了一种结构光投影仪。结构光投影仪包括光学掩模和光发射器。根据本公开的主题的示例，光发射器可以能够照射光学掩模。光掩模能够转换来自发射器的光，以便提供包括多个特征类型的结构光二维编码光图案。多个特征类型中的每一个用作代码字，并且由特征元素的唯一组合形成。投影光图案包括一个或更多个标记，其中，标记包括一对或更多对特征元素，在该一对或更多对特征元素之间对极距离相对于所述图案的非标记区域中的相应特征元素之间的距离被修改。其中，标记内和跨标记的边缘的特征元素的表现是连续的。

在本公开的主题的又一方面，提供了一种方法，包括：获取从包括多个特征类型的投影结构光二维编码光图案的场景反射出的图像，多个特征类型中的每一个用作码字并由特征元素的唯一组合形成，其中，投影光图案包括一个或更多个标记，以及其中，标记包括一对或更多对特征元素，在该一对或更多对特征元素之间的对极距离相对于在所述图案的非标记区域中的相应特征元素之间的距离修改；检测所述图像中的标记并记录所检测到的标记的位置；对所述图像进行解码，其中，标记内的至少一个特征类型被分类为所述多个特征类型中的特征类型。

在本公开的主题的又一方面，提供了一种生成结构光代码的方法。根据本公开的主题的示例，生成结构光代码的方法可以包括：获取包括多个特征类型的结构光二维编码光图案，多个特征类型的每一个用作码字并且由特征元素的唯一组合形成；选择一个或更多个失真区域；以及修改失真区域内的一对或更多对特征元素之间的对极距离，产生一个或更多个标记，其中标记是其中在特征元素对之间的对极距离相对于所述图案的非标记区域中的相应特征元素之间的距离被修改的区域。

附图简述