[发明专利]用于增强深度相机系统的信噪比性能的系统和方法

说明书

描述了用于增强深度相机系统的信噪比性能的方法和装置。在一个实施例中，该方法包括：使滚动式相机传感器的像素阵列的部分曝光；以及在该像素阵列的部分的曝光期间，激活滚动式投影仪的部分以生成投射图案的部分。该方法还可包括：利用滚动式相机传感器的像素阵列的经曝光的部分来捕捉用于投射图案的所生成的部分的图像数据。此外，该方法可包括：至少部分地基于所捕捉的图像数据来执行深度重构。

技术领域

本发明的实施例涉及执行三维(3-D)测量的相机系统领域，更具体地，本发明的实施例涉及增强深度相机系统的信噪比性能。

背景技术

立体深度相机是公知的，并且经常被用于测量距对象的距离。一种此类测量设备包括投影仪和相机。在此类设备中，投影仪将已知的图案图像投射在对象(例如，场景)上，并且在其上投射了图像的对象的图像由一个或多个相机捕捉。从所捕捉的图像，深度信息可被确定。一种用于在此类设备中确定深度的技术是通过使用三角测量。因此，捕捉对象的图像并进行测量以确定深度信息。

此类深度相机系统中的(多个)相机可以是基于互补式金属-氧化物-半导体(CMOS)传感器的相机。一种类型的基于CMOS传感器的相机采用全局快门，该全局快门在单个时刻使CMOS传感器的所有像素曝光，很像典型的基于胶片的相机系统。具有全局快门的CMOS传感器既是昂贵的，又可能在处理图像数据时经历延迟，因为所有CMOS传感器像素单次地被曝光。另一种类型的基于CMOS传感器的相机采用滚动式快门，该滚动式快门从CMOS传感器的顶部到底部顺序地使CMOS的像素行曝光。

无论将何种类型的CMOS传感器用于深度相机系统中的(多个)相机，CMOS传感器都要受到噪声约束，该深度相机系统试图捕捉由系统的投影仪生成的投射图案以辅助确定用于捕捉场景的深度信息。在此情况下，噪声是场景中不是由相机系统的投影仪生成但在相机的感兴趣的波长范围内的任何光。增加的噪声将需要从所投射的图案生成的更强的信号，以实现深度确定所需要的准确性。在某些实施例中，诸如室外，由于不同波长的环境光的量，特别是均匀的背景红外照射，噪声问题加剧。因此，使用基于投影仪的立体深度成像系统来确定场景的深度信息可能变得困难。

附图说明

从以下给出的详细描述并从本发明的各实施例的附图，可更全面地理解本发明，然而这些详细描述和附图不应当被理解为将本发明限于特定实施例，而是仅用于解释和理解。

图1图示了用于增强深度相机系统中的信噪比性能的深度相机系统的一个实施例。

图2是在深度相机系统中采用滚动式投影仪来增强信噪比性能的一个实施例的流程图。

图3图示了由深度相机系统的投影仪的一个实施例生成的示例投影仪图案。

图4图示了示例投射图案的实施例，该示例投射图案可以由深度相机系统的滚动式投影仪的一个实施例生成。

图5图示了具有滚动式投影仪和(多个)滚动式相机的深度相机系统的一个实施例，该滚动式投影仪生成投影仪图像的顺序的部分，该(多个)滚动式相机使像素阵列的对应部分曝光。

图6是系统的一个实施例的框图；

图7图示了能够支持以上所讨论的操作的计算环境的实施例。

具体实施方式

在以下描述中，陈述许多细节以提供对本发明的更为透彻的解释。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，在没有这些特定细节的情况下也可实施本发明。在其他实例中，以框图形式而不是详细地示出公知的结构和设备，以避免使本发明变得模糊。

本描述可使用短语“在实施例中”或“在多个实施例中”，它们各自可指相同或不同实施例中的一个或多个。此外，如对于本公开的实施例所使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。