[发明专利]混合型深度估算系统

说明书

本发明公开了一种混合型深度估算系统，其包括：可切换投射器，其投射点光线或面光线至对象；传感器，其接收来自对象的反射点光线或反射面光线，用以分别捕获第一影像或第二影像；点飞时深度产生器，其根据第一影像来产生点深度图和相关的点可信度图；面飞时深度产生器，其根据第二影像来产生面深度图；以及去噪声处理器，其根据点深度图当中具有高可信度的复数点来处理面深度图，因而产生去噪声深度图。

技术领域

本发明涉及深度估算，特别是涉及一种具有情境感知适应性优化(context-awareadaptive optimization)的混合型深度估算系统。

背景技术

深度图(depth map)是一种包括视点与场景对象表面之间的距离信息的影像，是机器视觉的一种重要工具，用以提供基于影像的自动化检测与分析，可应用于头戴式装置、机器人导引、自动检测与工艺控制等应用。

飞时(time-of-flight，ToF)深度传感器普遍应用以获得深度信息，其通过测量投射光线从场景对象反射回来并由飞时深度传感器接收所需时间以转换得到深度。传统的具有面光线投射器的飞时深度传感器具有能量分散与高功耗等缺点。

结构光(structured light)是另一种获得深度信息的技术，其通过投射已知图样(例如格状或水平条纹)至场景对象并基于几何三角测量法以得到深度。传统的结构光具有能量集中与低功耗等优点。但是，由于需要基线(baseline)，使得体积变得较大。

因此亟需提出一种新颖的深度估算系统，以克服传统深度估算系统的诸多缺点。

发明内容

鉴于上述，本发明实施例的目的之一在于提出一种具有情境感知适应性优化的混合型深度估算系统，其可适用于低功率、高质量与长距离模式。

根据本发明的一个实施例，混合型深度估算系统包括可切换投射器、传感器、点飞时深度产生器、面飞时深度产生器及去噪声处理器。可切换投射器可投射点光线或面光线至对象。传感器接收来自对象的反射点光线或反射面光线，用以分别捕获第一影像或第二影像。点飞时深度产生器根据第一影像以产生点深度图与相关的点可信度图。面飞时深度产生器根据第二影像以产生面深度图。去噪声处理器根据点深度图当中具有高可信度的复数点来处理面深度图，因而产生去噪声深度图。

根据本发明的另一实施例，混合型深度估算系统还包括结构光深度译码器、边缘检测器及熔合处理器。结构光深度译码器根据点可信度图来产生结构光深度图。边缘检测器根据去噪声可信度图来产生边缘图。熔合处理器根据点可信度图与边缘图来处理结构光深度图、点深度图及面深度图，因而产生强化深度图。

附图说明

图1显示本发明的第一实施例的混合型深度估算系统的方块图。

图2显示本发明的第二实施例的混合型深度估算系统的方块图。

具体实施方式

图1显示本发明的第一实施例的混合型深度估算系统100的方块图。混合型深度估算系统(以下简称系统)100的方块可使用电子电路、计算机软件或其组合来实施。例如，系统100的至少一部分可执行于具有内嵌内存的数字图像处理器。在另一示例中，系统100的至少一部分可使用指令控制计算机来实施。

在本实施例中，系统100包括可切换投射器11，例如点-扩散片(dot-diffuser)投射器，其可投射点光线或面光线至对象10。换句话说，可切换投射器11的投射光可在点光线与面光线之间进行切换。可切换投射器11受控于模式信号，其代表模式检测器12所确定的模式。例如，模式检测器12可根据功率、质量及距离来确定模式，其分别相应于低功率模式、高质量模式及长距离模式。模式检测器12也可根据目前电池准位、目前(飞时测量的)可信度(confidence)及眼球追踪器(eye tracker)的感兴趣区域(region of interest)。藉此，本实施例可实现情境感知适应性优化。