[发明专利]一种基于透明屏的三维深度感知装置及方法

说明书

本公开涉及一种基于透明屏的三维深度感知装置，包括透明屏、三维深度感知模组、透明屏显示控制模块和深度补偿校正模块；其中，所述透明屏与显示屏幕拼接；所述三维深度感知模组，放置于透明屏沿法线方向的下方(以下简称为透明屏下)，或者是结构光深度相机，或者是ToF深度相机；所述透明屏显示控制模块，放置在透明屏下，用于控制透明屏的显示；所述深度补偿校正模块，放置于透明屏下，对经透明屏折射及衍射后计算得到的深度信息进行补偿校正。本公开可以解决屏下三维感知的技术和应用难题，适合智能手机、智能TV等领域的嵌入式应用。

技术领域

本公开属于机器视觉、微电子、双目立体视觉、TOF和人机交互技术领域，特别涉及一种基于透明屏的三维深度感知装置及方法。

背景技术

视觉是人类观察与认知世界最直接、最主要的途径。如何让机器视觉能实时获得高精度的深度信息、提高机器的智能水平是当前机器视觉系统开发的难点。三维深度感知装置(3D Depth Perception Device)是一种新型立体视觉传感器，可实时获取高精度、高分辨率的深度图信息(距离信息)，进行三维图像的实时识别、动作捕捉及场景感知，有助于解决智能车、VR/AR、智能家电、智能手机等面临的环境感知、人机交互、避障、3D识别等难题。当前主动式三维深度感知技术包括结构光编码、ToF(Time ofFlight)。

苹果在智能手机IPhoneX中应用结构光3D模组作为前置深度相机嵌在手机显示屏中，用于3D人脸解锁和支付，其所采用的显示屏是一种异形屏。随着智能手机显示屏进一步向全面屏(LCD/OLED等)方向发展，前置RGB模组和3D视觉模组都面临着转为屏下嵌入式应用的迫切需求，类似屏下指纹的工作方式。适合用于智能手机的3D视觉模组主要有散斑结构光深度相机、ToF深度相机。

发明内容

鉴于此，本公开提供了一种基于透明屏的三维深度感知装置，包括：

透明屏、三维深度感知模组、透明屏显示控制模块和深度补偿校正模块；其中，

所述透明屏无缝与显示屏幕拼接；所述显示屏幕或者是全面屏，或者是非全面屏；

所述三维深度感知模组或者是结构光深度相机，或者是ToF深度相机，并且，放置在透明屏的下方；

所述透明屏显示控制模块，放置在透明屏的下方，用于控制透明屏的显示；

所述深度补偿校正模块，放置在透明屏的下方，对经透明屏折射及衍射后光信号转换成信息后进行深度信息方面的补偿校正。

能够理解，本公开所称的透明屏的下方指的是：透明屏沿法线方向的下方。上述方案特别针对全面屏的设备。

本公开还提供了一种不受限于相应模块是否一定放置在透明屏下方的、基于透明屏的三维深度感知装置，包括：

透明屏、三维深度感知模组、透明屏显示控制模块和深度补偿校正模块；其中，

所述透明屏无缝与显示屏幕拼接；所述显示屏幕或者是全面屏，或者是非全面屏；

所述三维深度感知模组或者是结构光深度相机，或者是ToF深度相机；

所述透明屏显示控制模块，用于控制透明屏的显示；

所述深度补偿校正模块，对经透明屏折射及衍射后光信号转换成信息后进行深度信息方面的补偿校正。

能够理解，根据电路设计知识和经验可知，只要相应模块有空间容纳，那么都不影响其功能实现，并不要求相应模块一定位于透明屏的下方。同样能够理解，对于全面屏设备，无论全面屏手机或全面屏电视等，由于整个面都是显示屏幕的面积，因此，此时无论如何放置相应模块，其均位于相关屏幕之下。

本公开还提供了一种采用所述的基于透明屏的三维深度感知装置的方法，该方法包括如下步骤：