[发明专利]用于交织多个活跃相机帧的系统和方法

说明书

一种用于三维成像的系统，包括多个三维成像相机。第一相机和第二相机可以具有与另一相机的读出时间交织的积分时间以限制干扰，同时提高帧率和吞吐量。

背景技术

三维(3D)成像系统被配置为基于从目标反射的光来标识并映射目标。这些成像系统中的许多被配置以被配置为朝向目标发光的光源，以及在光从目标反射回来之后接收它的感光器。

其它的主动照射式IR成像系统可以执行诸如夜视、手部跟踪、虹膜标识或眼睛跟踪之类的功能。

一些成像系统(即，飞行时间型成像系统(time-of-flight imaging system))能够通过测量在光从光源被发射以及接收到从对象反射的光之间所获取的时间来标识目标环境内的对象在任意给定时间的距离和位置。

其它成像系统(例如，结构光型系统)测量光图案的失真或位移来测量目标对象的形状、表面和距离。例如，光可以作为诸如网格图案、点状图案、线形图案等的结构图案朝向目标环境被发射。随后，感光器接收从目标对象反射回来的光，其也是带图案的并且针对已知的初始图案进行关联从而计算出目标环境中的对象的距离、形状和位置。

然而，同时操作的不同主动式IR成像系统会导致传感器之间的交叉污染。例如，飞行时间(TOF)型相机利用输出光的生成和反射光的检测的精准时序。如果第二源正在发射第二输出光，则TOF计算可能失真而导致不正确的深度计算。光学干扰可能还导致IR图像中不期望出现的信号/噪声。结构光型相机利用光源的已知来源来计算所发射光的失真。如果第二源正在发射第二输出光，则结构光图案可能被覆盖或者出于其它原因而表现为失真。

本文所请求保护的主题并不局限于解决仅在诸如以上所描述的那些环境中的任意缺陷或者仅在其中操作的实施例。相反，该背景技术仅被提供以说明这里所描述的一些实施例可以在其中实践的一个示例性技术领域。

发明内容

在一些实施例中，一种用于3D成像的系统包括第一3D成像相机和第二主动照射式IR成像相机，以及可能的其它IR敏感成像系统，它们均与精度时序控制块(TCON)进行通信。该TCON利用小于10微秒、在一些实例中小于1微秒——并且在一些实例中甚至小于20纳秒——的时序精度同步与第一3D成像相机和其它IR成像系统的通信。该系统包括与第一3D成像相机通信的第一存储器以及与第二3D成像相机通信的第二存储器设备。

在其它实施例中，一种同步IR敏感成像系统的方法包括开始第一3D成像相机的第一积分时间，结束该第一3D成像相机的第一积分时间，并且开始该第一3D成像相机到存储器的读出。该方法包括在开始该第一3D成像相机到存储器的读出之后开始第二IR成像相机的第二积分时间，并且结束该第一3D成像相机到存储器的读出。该方法重复进行以创建交织的帧或子帧。

在又一些其它的实施例中，一种利用多个相机进行3D成像的方法，包括选择第一相机时间表并且标识该第一相机时间表中的非活跃部分。该方法进一步包括为第二3D成像相机选择第二相机时间表，标识该第二相机时间表中的活跃部分，并且将该第一相机时间表的活跃部分与该第二相机时间表的非活跃部分对准。

提供该发明内容而以简化形式对构思的选择进行介绍，该构思将进一步在下文的具体实施方式中进行描述。该发明内容并非意在标识出所请求保护主题的关键特征或必要特征，也并非意在用来辅助确定所请求保护主题的范围。

另外的特征和优势将在随后的描述中给出，并且部分由于该描述将是显而易见的，或者通过实践本文的教导而可被习得。本发明的特征和优势可以利用在所附权利要求中特别指出的手段和组合来实现并获得。本发明的特征将由于下文的描述和所附权利要求而变得更加显而易见，或者通过实践随后所提出的本发明而可被习得。

附图说明