br>[0023]通常情況下，紅外投影器310與第一攝像機(jī)320配合就能夠獲取三維場景的深度圖像。但由于環(huán)境(例如日光)中的紅外光的干擾，這一工作方式是不可靠的。為此，本實(shí)施例的設(shè)備具有多種工作模式，并讓各部件在不同工作模式下進(jìn)行狀態(tài)的切換。
[0024]具體來說，可以設(shè)置第一模式和第二模式。第一模式可為無紅外干擾模式，第二模式可為紅外干擾模式。紅外投影器310配置為在第一模式下投射結(jié)構(gòu)光，在第二模式下不投射結(jié)構(gòu)光。紅外補(bǔ)光光源340配置為在第二模式下選擇性地投射補(bǔ)充光源。第一攝像機(jī)320配置為在第一模式和該第二模式下均工作，第二攝像機(jī)330配置為在第二模式下工作。當(dāng)?shù)谝粩z像機(jī)320和第二攝像機(jī)330同時(shí)工作時(shí)，組成雙目視覺系統(tǒng)。
[0025]在室內(nèi)沒有陽光的環(huán)境，設(shè)備300可以工作在第一模式，這時(shí)它依靠紅外投影器310和第一攝像機(jī)320組成深度相機(jī)。在室外陽光較強(qiáng)的環(huán)境，設(shè)備300可以工作在第二模式，第一攝像機(jī)320和第二攝像機(jī)330組成雙目立體成像的深度相機(jī)，此時(shí)的深度提取計(jì)算方法和一般的雙目視覺相同。在此，可以要求第一攝像機(jī)320和第二攝像機(jī)330二者的視角分辨率等幾何參數(shù)相同。
[0026]當(dāng)設(shè)備300可以工作在第二模式時(shí)，還可以使用紅外補(bǔ)光光源340來補(bǔ)光，第一攝像機(jī)320和第二攝像機(jī)330仍然可以組成深度相機(jī)。
[0027]上述的各種模式互補(bǔ)，可以覆蓋比已知的深度相機(jī)更廣泛的應(yīng)用場景。
[0028]圖4示出本實(shí)用新型第二實(shí)施例的獲取三維場景的深度圖的設(shè)備400，包括紅外投影器410、第一攝像機(jī)420、第二攝像機(jī)430以及紅外補(bǔ)光光源440。第一攝像機(jī)420配置為接收紅外光，例如第一攝像機(jī)420是一個(gè)紅外攝像機(jī)。第二攝像機(jī)430配置為接收紅外光和彩色可見光，例如第二攝像機(jī)430包含能夠同時(shí)感知可見光和紅外光的感光元件。與已知設(shè)備不同的是，第一攝像機(jī)420和第二攝像機(jī)430之間并不靠近，而是布置在設(shè)備400上相對較遠(yuǎn)的距離，這一距離符合雙目視覺。紅外投影器410及紅外補(bǔ)光光源440可以布置在第一攝像機(jī)420和第二攝像機(jī)430之間。但可以理解，這并非是必須的，紅外投影器410及紅外補(bǔ)光光源440只要與第一攝像機(jī)420和第二攝像機(jī)430布置在設(shè)備的同一側(cè)上。
[0029]紅外投影器310配置為能夠投射結(jié)構(gòu)光，為此紅外投影器410可以配備衍射光學(xué)器件(D0E)。舉例來說，紅外投影器410投射的是紅外激光。紅外補(bǔ)光光源440配置為能夠投射補(bǔ)充的紅外光源。
[0030]本實(shí)施例的設(shè)備具有多種工作模式，并讓各部件在不同工作模式下進(jìn)行狀態(tài)的切換。
[0031 ]具體來說，可以設(shè)置第一模式和第二模式。第一模式可為無紅外干擾模式，第二模式可為紅外干擾模式。紅外投影器410配置為在第一模式下投射結(jié)構(gòu)光，在第二模式下不投射結(jié)構(gòu)光。紅外補(bǔ)光光源440配置為在第二模式下選擇性地投射補(bǔ)充光源。第二攝像機(jī)420配置為在第一模式和該第二模式下均工作，第二攝像機(jī)430也配置為在第一模式和該第二模式下均工作。當(dāng)?shù)谝粩z像機(jī)420和第二攝像機(jī)430同時(shí)工作時(shí)，組成雙目視覺系統(tǒng)。
[0032]在室內(nèi)沒有陽光的環(huán)境，設(shè)備400可以工作在第一模式，這時(shí)它依靠紅外投影器410、第一攝像機(jī)420和第二攝像機(jī)430組成深度相機(jī)。紅外投影器410可以通過投射結(jié)構(gòu)光來提供場景的紋理信息，第一攝像機(jī)420和第二攝像機(jī)430能夠組成雙目立體成像對。得益于因?yàn)榧t外投影器410提供紋理信息，此時(shí)設(shè)備400獲得的深度信息更加準(zhǔn)確，而且雙目成像方式對紅外投影器410中DOE元件的生產(chǎn)加工要求也降低了。
[0033]在室外陽光較強(qiáng)的環(huán)境，設(shè)備400可以工作在第二模式，第一攝像機(jī)420和第二攝像機(jī)430組成雙目立體成像的深度相機(jī)，同時(shí)第二攝像機(jī)430還能夠提供三維場景的色彩信息。本模式還具有額外的優(yōu)點(diǎn)，即在第二攝像機(jī)430中，彩色圖像信息和紅外圖像信息是沒有視差的，每個(gè)像素采樣點(diǎn)同時(shí)獲取了深度和色彩信息。
[0034]對于雙目深度圖像來說，可以雙目視覺原理為基礎(chǔ)，通過計(jì)算兩個(gè)攝像機(jī)的圖像匹配點(diǎn)視差來計(jì)算深度圖。
[0035]在上述的第一和第二實(shí)施例中，設(shè)備300和400所獲取的深度圖像可以利用深度計(jì)算單元進(jìn)行計(jì)算。深度計(jì)算單元既可以配置在設(shè)備300和400中，也可以配置在設(shè)備300和400之外。例如設(shè)備300和400可以將深度圖像發(fā)送給外部的諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、平板電腦、智能手機(jī)等主機(jī)，利用其上的通用計(jì)算單元完成深度計(jì)算。
[0036]雖然本實(shí)用新型已參照當(dāng)前的具體實(shí)施例來描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新型，在沒有脫離本實(shí)用新型精神的情況下還可作出各種等效的變化或替換，因此，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)對上述實(shí)施例的變化、變型都將落在本申請的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種獲取三維場景的深度圖的設(shè)備，其特征在于包括紅外投影器、第一攝像機(jī)、第二攝像機(jī)以及紅外補(bǔ)光光源，該第一攝像機(jī)配置為接收紅外光，該第二攝像機(jī)配置為接收彩色可見光，該第一攝像機(jī)和該第二攝像機(jī)之間具有符合雙目視覺的距離，其中該紅外投影器配置為投射結(jié)構(gòu)光，該紅外補(bǔ)光光源配置為選擇性地投射補(bǔ)充光源。2.如權(quán)利要求1所述的獲取三維場景的深度圖的設(shè)備，其特征在于，該第二攝像機(jī)還配置為接收紅外光。3.如權(quán)利要求1所述的獲取三維場景的深度圖的設(shè)備，其特征在于，該紅外投影器投射紅外激光。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種獲取三維場景的深度圖的設(shè)備，包括紅外投影器、第一攝像機(jī)、第二攝像機(jī)以及紅外補(bǔ)光光源，該第一攝像機(jī)配置為接收紅外光，該第二攝像機(jī)配置為接收彩色可見光，該第一攝像機(jī)和該第二攝像機(jī)之間具有符合雙目視覺的距離，其中該紅外投影器配置為在第一模式下投射結(jié)構(gòu)光，在第二模式下不投射結(jié)構(gòu)光，該紅外補(bǔ)光光源配置為在第二模式下選擇性地投射補(bǔ)充光源。
【IPC分類】H04N5/235, H04N13/00
【公開號】CN205305018
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】宋金龍
【申請人】上海圖檬信息科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年9月16日