[发明专利]用于产生深度图像的方法和装置

说明书

一种深度图像生成装置，包括：光源，配置该光源，以发射光；光学快门，该光学快门被设置于物体反射的光的路径上，并且配置该光学快门，以通过相对于反射光改变光学快门的透射率，来调制反射光的波形；驱动器，配置该驱动器，以对光源施加驱动电压并且对光学快门施加驱动电压；温度测量器，配置该温度测量器，以测量光学快门的温度；控制器，配置该控制器，以控制驱动电压；以及深度信息获取器，配置该深度信息获取器，以产生对应于通过光学快门的反射光的图像，提取光源对物体发射的光的相位与反射光的相位之间的相位差，并且基于该相位差，获取关于物体的深度信息。

有关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2015年10月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0150476的优先权，通过引用，将该韩国专利申请的整体公开内容合并于此。

技术领域

符合在此公开的示例性实施例的方法和装置涉及产生深度图像。

背景技术

近来，对于能够获得关于到特定物体的距离的信息的三维(3D)摄像机、运动传感器和激光雷达(LADAR)的研究有所增加。特别是，因为已经开发了能够显示深度图像的3D显示装置并且因此提高了要求，所以3D内容的重要性也已经升高。因此，已经研究了允许用户创建3D内容的各种3D图像生成装置。

利用采用两个摄像机的立体视觉技术或者采用结构光和摄像机的三角测量技术，可以获得关于物体的表面与3D图像生成装置之间的距离的深度信息。然而，随着到物体的距离的增大，利用这些技术获得的深度信息的精度迅速恶化。此外，由于这些技术依赖于物体的表面条件，所以难以获得精确的深度信息。

为了克服这些问题，引入了飞行时间(t ime-of-fl ight，TOF)技术。在TOF技术中，对物体发射光束，并且测量物体反射的和光接收单元收到的光束的飞行时间。TOF技术包含用于提取深度信息的一系列光处理操作，这些操作包含由包含发光二极管(LED)或者激光二极管(LD)的照明光学系统发射特定波长的光束(例如，具有850nm波长的近红外线)，在光接收机接收与发射光束具有相同波长并且被物体反射的反射光束，以及通过具有本技术领域内公知的增益波形的光学快门调制收到的光束。已经基于这些光处理操作，开发了各种TOF技术。

发明内容

示例性实施例提供了用于在飞行时间(TOF)技术中有效地控制光源和光学快门的操作的方法和装置。

根据示例性实施例的一个方案，提供了一种深度图像生成装置，包含：光源，配置该光源，以向物体发射光，使得该物体反射光；光学快门，该光学快门设置于物体反射的光的路径上，并且配置该光学快门，以通过相对于反射光改变光学快门的透射率，调制反射光的波形；驱动器，配置该驱动器，以对光源施加驱动电压并且对光学快门施加驱动电压；温度测量器，配置该温度测量器，以测量光学快门的温度；控制器，配置该控制器，以基于温度测量器测量的温度控制对驱动器施加的驱动电压；以及深度信息获取器，配置该深度信息获取器，以产生对应于通过光学快门的反射光的图像，提取光源对物体发射的光的相位与反射光的相位之间的相位差，并且基于相位差，获取关于物体的深度信息。

可以进一步配置该驱动器，以通过改变驱动器对光学快门施加的驱动电压，改变光学快门的透射率。

可以进一步配置驱动器，以使对光学快门施加的驱动电压围绕偏压振荡。

可以进一步配置该控制器，以基于温度测量器测量的温度控制偏压。

可以进一步配置该控制器，以基于温度测量器测量的温度，控制对光学快门施加的驱动电压的振幅。

可以进一步配置该驱动器，以通过改变对光源施加的驱动电压，改变向物体发射的光的波长和强度中的至少一个。

可以进一步配置该控制器，以根据深度信息获取器获取的关于物体的深度信息，控制驱动器，以改变对光源施加的驱动电压的大小。