[发明专利]使用结构化照明的深度感测

说明书

一种包括照明布置的移动或便携式设备，所述照明布置包括光源以及被配置为形成由该光源发射的光的干涉图的振幅拆分干涉仪。所述照明布置被配置为用干涉图来照明距设备至少10cm的距离处的目标区域，从而将结构化光图案投射到目标区域上。该设备进一步包括图像传感器以及处理单元，该图像传感器被配置为捕捉用干涉图来照明的目标区域的至少一个数字图像帧，该处理单元被配置为获取至少一个数字图像帧的图像数据，并基于所获得的图像数据确定该目标区域中的至少一个对象位置相对于参考位置的深度。

背景

在各种便携式和移动设备中可结合基于相机的系统，该基于相机的系统被配置为用于对由相机拍摄的目标区域中存在的对象进行深度感测。深度感测可在通过结构化照明照亮目标区域的同时基于由目标区域的相机捕捉的一个或多个数字图像来执行。由深度感测生成的深度信息可被用于各种目的和应用，诸如目标区域的三维映射、距离测量、和基于姿势的用户界面，仅举几个示例。

深度感测的准确性和可靠性可能受到作为结构化光图案投射到目标区域上的结构化照明的准确性和稳定性的影响。

概述

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的概念的选集。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

公开了一种设备，其可被用于各深度感测目的，例如，针对距离或位移测量或、目标区域或存在于此类目标区域中的特定对象的三维映射、运动或姿势感测等。该设备可以是便携式或移动设备，诸如移动电话、智能电话、膝上型计算机、平板计算机、游戏控制器、游戏控制台、以及便携式或移动深度感测设备。

该设备可包括照明布置，该照明布置包含光源的及被配置为形成由光源发射的光的干涉图的振幅拆分干涉仪。照明布置可被配置为用干涉图来照明距设备至少10cm的距离处的目标区域，从而将结构化光图案投射到目标区域上。

该设备可进一步包括一个或多个图像传感器，其被配置为捕捉由干涉图照明的目标区域的至少一个数字图像帧。此外，该设备可包括处理单元，该处理单元被配置为获得至少一个数字图像帧的图像数据，并且基于所获得的图像数据确定目标区域中的至少一个对象位置相对于参考位置的深度。

通过参考结合附图考虑的以下详细描述将更易于领会许多附带特征，因为这些附带特征变得更好理解。

附图描述

根据附图阅读以下详细描述将更好地理解本说明书，在附图中：

图1和2以及5例示了能够执行深度感测的设备和成像模块；以及

图3和4例示了可产生用于深度感测的结构化照明的照明布置。

在图1至5中，设备、成像模块和照明布置被例示为示意图。附图并不是按比例的。

详细描述

下面结合附图提供的详细描述旨在作为数个实施例的描述，并不旨在表示可以构建、实现或使用各实施例的唯一形式。

图1的设备100包括照明布置110，该照明布置110包括光源111和属于振幅拆分类型的干涉仪112。干涉仪能够形成最初由光源发射的光的干涉图121。

照明布置整体被配置为将干涉图分布到围绕照明轴124的照明光束123中。因此，照明布置可用干涉图121来照明位于距离设备100 10cm或更远处的目标区域130。然后，干涉图形成被投射到目标区域上的结构化光图案122，该结构化光图案包括具有不同光强度的区域。用干涉图的所述照明可被视为结构化照明。