[发明专利]用于主动立体深度传感器的投影器

说明书

本申请涉及用于主动立体深度传感器的投影器。本文中所讨论的系统、设备和技术涉及将动态特征图案投影到场景上以用在立体成像中。此类技术可以包括在投影器与场景之间的光学路径中实现动态透射元件，以修改从投影器发射的静态图案，从而用动态图案照射场景。

技术领域

本申请总地涉及图像处理领域，并且更具体地涉及用于主动立体深度传感器的投影器。

背景技术

在计算机视觉及其他成像和计算情境中，基于场景的两个(例如，左和右或参考和目标)所捕获的图像来生成深度图像。特别地，在立体深度相机中，深度主要根据以下方式而确定：对场景的左右图像之间的对应问题进行求解，确定每个像素的视差(即，左右图像中的对象点之间的移位)，并且使用三角测量技术来根据视差计算深度图。

在主动立体视觉中，红外(IR)图案被投影到场景上，使得在曝光期间获得的图像包括如经场景所修改的IR图案。当场景本身不包括许多纹理时(例如，对于毛坯白墙或类似的场景元素来说)，此类技术可能是有利的。所获得的包括IR纹理的图像然后被用于部分地基于经修改的IR图案的特征使用立体图像匹配技术来生成深度图像。这样的深度图像被用在各式各样的计算机视觉和图像处理情境中。

当前的IR图案和投影器在所得到的立体匹配和深度图像结果方面具有缺点。就这些和其他考虑事项而言，需要所提出的改进。随着在各种应用中利用深度图像的期望变得更加普遍，此类改进可能变得至关重要。

发明内容

根据本申请的一方面，提供了一种立体成像设备，所述立体成像设备包括：投影器，所述投影器用于朝向场景投影图案；透镜，所述透镜被可移动地安装在所述投影器与所述场景之间的光学路径中，其中，所述透镜包括具有楔角的楔部，并且其中，所述透镜被可移动地安装在所述光学路径中包括所述透镜的楔部可在所述光学路径内移动；以及控制器，所述控制器用于在通过所述图案照射所述场景期间发信号控制所述透镜的移动。

根据本申请的另一方面，提供了一种立体成像设备，所述立体成像设备包括：红外IR投影器，所述IR投影器用于朝向场景投影静态IR图案；动态透射IR元件，所述动态透射IR元件位于所述IR投影器与所述场景之间的IR路径中，其中，所述动态透射IR元件用于在时间上修改所述静态IR图案；控制器，所述控制器用于在所述场景的照射期间发信号控制所述动态透射IR元件；以及第一图像捕获设备和第二图像捕获设备，所述第一图像捕获设备和所述第二图像捕获设备用于获得与通过在时间上经修改的IR图案照射的所述场景相对应的图像数据。

根据本申请的另一方面，提供了一种用于执行立体成像的方法，包括：控制红外IR投影器以朝向场景投影静态IR图案；控制所述IR投影器与所述场景之间的IR路径中的动态透射IR元件，其中，所述动态透射IR元件用于在时间上修改所述静态IR图案；以及经由第一图像捕获设备和第二图像捕获设备来捕获与通过所述IR图案照射的所述场景相对应的图像数据。

根据本申请的另一方面，提供了至少一种机器可读介质，包括多个指令，所述多个指令响应于在计算设备上被执行而使得所述计算设备执行上述方法。

根据本申请的另一方面，提供了一种设备，包括用于执行上述方法的装置。

附图说明

在附图中以示例方式而非限制方式图示了本文描述的素材。为了图示的简单和清晰，附图中图示的元素不一定是按比例绘制的。例如，为了清晰，一些元素的尺寸相对于其他元素可被夸大。另外，在认为适当时，附图标记在附图之间被重复以指示出对应的或相似的元素。在附图中：

图1是用于提供主动立体视觉的示例系统的组件的图；

图2图示用于提供主动立体视觉的示例设备；

图3图示示例立体图像匹配；

图4是用在主动立体视觉中的示例IR投影系统的图；