[发明专利]飞行时间相机的经降低功率操作

说明书

飞行时间(ToF)相机被配置成以降低该ToF相机的功耗的方式操作。对于关键帧，基于多个关键帧IR图像集合来生成关键帧深度图像。每个关键帧IR图像集合是使用有源IR光的不同调制频率来采集的。对于该关键帧之后的P帧，基于使用有源IR光的单个调制频率所采集的P帧IR图像集合来生成P帧深度图像。

背景技术

飞行时间(ToF)相机可以基于已知的光速和在ToF相机与对象之间测得的光的飞行时间来确定对象相对于ToF相机的深度。例如，光信号可被临时地调制以照明对象。向后反射的光信号可以由ToF相机的传感器阵列采集并被评估以确定可依据其计算深度的相位差。

发明内容

提供本发明内容以便以简化的形式介绍以下在具体实施方式述中进一步描述的概念的选集。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任一部分中提及的任何或所有缺点的实现。

飞行时间(ToF)相机被配置成以降低ToF相机的功耗的方式操作。对于关键帧，关键帧深度图像是基于多个关键帧IR图像集合来生成的。每个关键帧IR图像集合是使用有源IR光的不同调制频率来采集的。对于关键帧之后的P帧，P帧深度图像是基于使用有源IR光的单个调制频率所采集的P帧IR图像集合来生成的。

附图简述

图1是示出示例飞行时间(ToF)相机的各方面的分解示意图。

图2是示出用于采集针对关键帧的多个不同调制频率中的每一者的关键帧红外(IR)图像集合的ToF照明器的示例操作序列的时序图。

图3是示出用于采集针对P帧的单个调制频率的P帧IR图像集合的ToF照明器的示例操作序列的时序图。

图4示意性地示出了用于生成关键帧深度图像并且随后基于在关键帧和P帧中标识出的各特征的位置转换来生成P帧深度图像的示例办法。

图5示出了对各关键帧之间的多个P帧执行的示例ToF相机操作。

图6示意性地示出了用于生成关键帧深度图像并且随后基于根据来自一个或多个运动传感器的运动数据确定的经改变的视角来生成P帧深度图像的示例办法。

图7A-7B是用于以降低ToF相机的功耗的方式采集多个深度图像的示例方法的流程图。

图8示出了示例近眼显示设备。

图9示出了示例计算系统。

具体实施方式

飞行时间(ToF)相机可以基于由飞行时间照明器临时调制的光信号的相位差来确定对象的深度。然而，如果对象位于使相位差大于2π的距离处，则该对象可能会与位于2π的倍数的距离处的另一对象混淆。加在等同于距离的相位差上的周期数可以称为“相位缠绕(phase wrapping)”。为了解决此问题，在一个示例中，ToF相机使用若干不同的调制频率调制有源红外(IR)光信号以产生稀疏解空间，从中可以确定相位差的相位缠绕并可以生成深度图像。但是，此多频率调制办法需要在每个调制频率处捕捉多个IR图像才能生成深度图像。ToF相机的电子组件(例如IR激光器、传感器阵列、微控制器)因每次IR图像捕捉而被激活并消耗电能。因此，调制频率的数量越多且在每个频率处捕捉的IR图像的数量越多，ToF相机的功耗就越大。