[发明专利]使用统一成像设备提取视觉、深度和微振动数据

说明书

本发明公开一种统一成像设备，用于通过接收由统一成像设备的成像传感器捕获的场景的多个图像来检测和分类场景中包括运动和微振动的对象，所述统一成像设备包括一光源，所述光源适于在场景上投射由多个漫射光元素构成的预定的结构化光图案，通过视觉分析(多个)图像来对场景中存在的(多个)对象进行分类，通过分析从(多个)对象反射的漫射光元素的位置来提取(多个)对象的深度数据，通过分析至少一些连续图像中反射的漫射光元素的斑点图案的变化来识别(多个)对象的(多个)微振动；及输出分类、深度数据和一个或以上的微振动的数据，这些数据是由成像传感器捕获的图像分析得出的，因此固有地登记在一公共坐标系中。

关联申请案

本申请要求享有2017年7月12日提交的题为“从环境获取信息的系统和方法”的美国临时专利申请第62/531,417号的优先权的权益，其全部内容通过引用合并于此。

本申请参考2015年12月27日提交的题为“用于检测表面振动的系统和方法”的国际申请号PCT/IL2015/051255(公开号WO2016/103271)，其全部内容通过引用合并于此。

背景技术

在一些实施例中，本发明涉及分析由统一成像设备捕获的图像以检测场景中的对象，并且更具体地但非排他地涉及分析由投射结构化光图案的统一成像设备捕获的图像以检测场景中的对象，所述场景包括运动及其微振动。

自动化对象检测方法和系统吸引了持续增长的关注，因为它们可以应用于从商业应用、娱乐应用到自动化和/或自动驾驶汽车等的多种系统、服务和/或应用。

包括运动和/或微振动检测在内的对象和人员检测是一项极富挑战性的任务，因此许多利益相关者投入了大量研究来开发和部署工具、算法和方法，以准确检测和分类场景中存在的对象。

发明内容

根据本发明一第一方面，提供一种使用统一成像设备检测对象、提取对象的深度信息并识别对象的微振动的计算机实现的方法，所述计算机实现的方法包含：利用至少一处理器以：

接收由所述统一成像装置的一成像传感器捕获的一场景的多个图像，所述统一成像装置包括适于在所述场景上投射由多个漫射光元素(diffused light elements)构成的一预定结构化光图案的一光源；

通过视觉分析所述多个图像中的至少一个来对所述场景中存在的至少一对象进行分类；

通过分析从一个或以上的对象反射的一个或以上的多个漫射光元素中的的位置，来提取一个或以上的对象的深度数据；

通过分析所述多个图像的至少一些连续图像中的一个或以上的多个反射的漫射光元素中的一斑点图案的变化，来识别一个或以上的对象的一个或以上的微振动；及

输出所述分类、所述深度数据和一个或以上的微振动的数据，这些数据是由所述成像传感器捕获的图像的分析衍生出的，因此固有地登记在一公共坐标系中。

根据本发明的一第二方面，提供一种统一成像设备，包括：

一光源，适于将一预定的结构化光图案投射在一场景上，所述预定的结构化光图案包括多个漫射光元素。

一成像传感器，适于捕获所述场景的多个图像。

对所述多个图像中的至少一些图像进行分析，以对所述场景中存在的一个或以上的对象进行分类、以提取所述(多个)对象的深度数据、及以识别所述(多个)对象的一个或以上的微振动，所述分类、所述深度数据和所述(多个)微振动是从对所述至少一些图像的同时分析中衍生出的，因此固有地登记在一公共坐标系中。