[发明专利]深度计算处理器、数据处理方法以及3D图像设备

说明书

技术领域

本发明涉及计算机和微电子领域，具体涉及一种深度计算处理器及其数据处理方法，还涉及一种3D图像设备。

背景技术

深度相机用来获取物体的三维深度信息，利用深度信息则可以进行三维建模、识别、人机交互等应用，进一步被用来进行3D打印、人脸识别支付、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping即时定位与地图构建)、体感操控等。在已有的深度相机方案中，结构光深度相机被普通采用，该方案的原理是：通过向目标物体投射一定模式的结构光，利用专用的深度计算芯片对采集到的结构光图案进行分析得到目标物体的深度信息，此处专用的深度计算芯片被设置成完成单一的深度数据计算及处理功能，具有高集成、低功耗等特点，从而使得深度相机可以实时地获取高分辨率的目标深度图。

随着深度相机的广泛应用，深度相机从单一的独立设备逐渐向嵌入式设备转变，例如将深度相机集成到电脑、平板、手机、机器人、无人机等主体设备中使得这些主体设备具有3D视觉，极大的拓展了主体设备的功能应用。另外，深度相机的应用场景也越来越广泛，在室内应用方面比如基于深度相机的客厅娱乐以及具有3D视觉的服务机器人等，在室外应用方面有无人机、手机等。

不同的主体设备以及应用场景中，对深度相机的性能要求也不同，往往需要根据具体应用进行专门定制，深度相机中的投影仪和图像采集单元的定制一般是比较容易实现且成本较低的，而深度计算处理芯片的定制则需要消耗极大的时间及资源成本。现有技术中的深度计算处理芯片仅能适应较少的主体设备，且只能执行较少的功能，难以满足多种应用的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种可以适应多种主体设备以及实现多种功能的深度计算处理器，以解决现有的深度计算处理芯片所存在的功能单一、适用范围窄以及需要根据具体应用进行专门定制的技术问题。

本发明为解决上述技术问题所提供的技术方案如下：

一种深度计算处理器，包括：至少两个输入端口，用于接收第一图像数据，所述第一图像数据至少包括在结构光投影下采集的结构光图像；输入开关器，连接于所述输入端口，用于供来自所述输入端口的全部或部分第一图像数据通过；数据处理引擎，连接于所述输入开关器，用于对经由所述输入开关器输出的第一图像数据进行计算处理以输出第二图像数据，所述第二图像数据至少包括深度图；所述数据处理引擎至少包括深度处理引擎，用于对所述结构光图像进行深度计算处理，以得到所述深度图；至少一个输出端口，直接或间接地连接于所述数据处理引擎，用于将所述第二图像数据输出至主体设备。

本发明提供的上述深度计算处理器，通过设置多个输入端口可以支持多种类型的图像数据同时输入，并通过输入开关器对输入的图像数据进行选择和组合，以供数据处理引擎进行计算处理，针对不同类型的图像数据以及不同组合的图像数据，数据处理引擎可以进行不同的计算处理，输出多种不同的图像，从而可以实现多种功能，又通过配置多种输出端口以适配不同的主体设备。可见，本发明的深度计算处理器可适应多种主体设备，与内置多个单一功能的处理器相比，可使主体设备的整体体积以及功耗得以降低。

本发明还提供了一种数据处理方法，包括：通过至少两个输入端口分别独立地接收来自于不同图像传感器的第一图像数据；所述第一图像数据至少包括在结构光投影下采集的结构光图像；选择性地接收来自所述输入端口的所述第一图像数据并进行计算处理，以得到第二图像数据，并通过至少一输出端口将所述第二图像数据输出至主体设备；其中，所述计算处理至少包括可将所述结构光图像处理成深度图的深度计算处理。

本发明另还提供了一种3D图像设备，包括：前述的深度计算处理器；投影仪，连接于所述深度计算处理器，并在所述深度计算处理器的控制下产生结构光图案以投射于目标物体；第一图像采集单元，连接于所述深度计算处理器，用于采集目标物体的结构光图像并输出至所述深度计算处理器，以进行深度计算处理而生成深度图。

附图说明

图1是本发明具体实施例提供的带有深度相机的移动终端应用场景示意图；

图2-1是本发明具体实施例提供的一种深度相机的结构示意图；

图2-2是本发明具体实施例提供的另一种深度相机的结构示意图；

图3是本发明具体实施例提供的深度计算处理器的原理框图；

图4是本发明具体实施例提供的深度计算处理器的细节架构图。

具体实施方式