[发明专利]用于3D相机的光学架构

说明书

本发明呈现用于捕捉三维3D图像的方法、系统、计算机可读媒体和设备。在一些实施方案中，装置包括第一和第二透镜元件(606a、606b)和多个反射元件(612a、612b、614a、614b)以通过两个单独的光学路径收集发自光源或对象的光线且将所述光线朝向单个图像传感器聚焦。

背景技术

本发明的方面涉及计算机视觉。计算机视觉是包含获取、处理、分析和理解图像以用于各应用中的方法的领域。传统上，耦合到传感器的处理器从传感器获取图像数据，且对从传感器接收的信息执行某些计算机视觉(CV)操作以用于检测特征且因此检测与那些特征相关联的对象。特征可包含例如边缘、拐角等特征。在一些情况下，特征还可包含较复杂的人物特征，例如面部、微笑和姿势。执行于处理器上的程序可在例如平面检测、面部检测、笑容检测、姿势检测等多种应用中利用所检测的特征。

近年来已付出许多努力以使得计算装置能够检测计算装置的视场中的特征和对象。计算装置，例如移动装置，设计有对移动装置所用的处理资源量和功率量以及热耗散的灵敏性。然而，传统上，使用相机检测计算装置的视场中的特征和对象需要大量的处理资源，从而导致例如移动装置的计算装置中的较高功率消耗和较低电池寿命。

使用深度图以执行CV操作已变得越来越流行。深度图是含有与从某一视角看的场景对象的表面的距离相关的信息的图像。获自深度图的距离信息可用于实施上文所描述的CV特征。然而，计算深度图是耗电量极大的操作。举例来说，基于帧的系统必须检查像素以便检索用于处理3D图的像素链路。在另一实例中，所有像素必须经照射以便捕捉飞行时间测量值。所说明的实例的实施均是功率密集型的。一些解决方案试图使用低功率活动事件表示相机以便节约功率使用率。然而，低功率活动事件表示相机有噪声，从而在寻找各点之间的良好匹配上导致计算问题。

因此，存在对低功率深度图重建架构的需要。

发明内容

描述了实施低功率事件驱动的活动事件表示相机(AER)的某些实施方案。所述低功率事件驱动的AER可通过以下方式绕过对应于AER的已知限制：(1)使用具有单个焦平面的单个相机；(2)使用在形式上在属性文法方面描述的可视化角锥处理方案，从而产生可综合电子件；以及(3)使用焦平面电子件以关联沿着相同水平线的事件，从而消除已知的因焦平面图像重建所致的噪声问题；(4)使用焦平面电子件以通过对过远的事件进行阈值处理来除去过远事件(例如z轴)，从而减少处理且使其适于移动装置应用；(5)提出光学路径修改以实现对便宜的高孔径(f)透镜的使用以处置高速动作；以及(6)使用具有两个光学路径的光学件，从而折叠图像。

在一些实施方案中，一种成像装置包含第一和第二透镜状元件以收集和聚焦发自光源或对象的光线，其中所述第一和第二透镜状元件各自安装到所述成像装置表面且沿着所述成像装置的外表面分隔开特定长度或距离。所述成像装置还包含第一反射元件以收集和重新引导来自所述第一透镜状元件的光线到所述成像装置的第二反射元件，其中所述第一反射元件和所述第二反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面。所述成像装置进一步包含第三反射元件以收集和重新引导来自所述第二透镜状元件的光线到所述成像装置的第四反射元件，其中所述第三反射元件和所述第四反射元件各自安装到所述成像装置的特定内表面。在一些实施方案中,所述第二反射元件和所述第四反射元件所反射的光线各自冲射于所述成像装置的图像传感器上以用于所述光源或对象的三维(3D)图像重建，且其中所述第一透镜状元件与所述图像传感器之间的光程长度等于所述第二透镜状元件与所述图像传感器之间的光程长度。

在一些实施方案中，所述第一透镜状元件与所述第一反射元件之间的光程的长度不同于所述第一反射元件与所述第二反射元件之间的光程的长度。

在一些实施方案中,所述第一透镜状元件与所述第一反射元件之间的光程的长度大于所述第一反射元件与所述第二反射元件之间的光程的长度。

在一些实施方案中，所述第一透镜状元件与所述第一反射元件之间的光程的长度小于所述第一反射元件与所述第二反射元件之间的光程的长度。