[发明专利]范围选通的深度相机组件

说明书

一种增强现实(AR)包括深度相机组件(DCA)，以捕获本地区域场景的各种深度区的图像。DCA可以聚焦于场景中的特定范围、重要方面、和/或感兴趣的区域。DCA生成本地区域的图像数据，使得图像包括与单一深度区有关的信息。捕获的图像特定于单一深度区，并代表单一深度区内的物体。DCA使用生成的深度区的图像数据以生成增强或部分增强的图像，该图像包括本地区域中的物体的深度信息。

技术领域

本公开主要涉及深度相机架构，并且更具体地涉及范围选通的深度相机组件。

背景技术

可包括增强现实(AR)系统的虚拟现实(VR)系统可以优势作用于在三维(3D)中捕获用户周围的环境。然而，传统的深度相机架构相对尺寸大、重、并且消耗大量电力。此外，不同的深度相机架构(例如，飞行时间、结构化光、以及立体视觉)通常在不同的操作环境中执行得最好，因为它们各自具有不同的优点/缺点。此外，传统的深度相机架构不适合扩展VR系统中的操作距离(厘米至数米)。例如，这种扩展的操作距离可能导致对于传统深度相机架构来说太多的数据而不能有效地处理，并且可能具有对于传统深度相机架构来说处理的动态范围太大。

发明内容

包括在增强现实(AR)系统或虚拟现实(VR)系统中的头盔包括深度相机组件(DCA)，其使得能够捕获头盔周围区域的场景的各个深度区以及包括在头盔中的成像设备的视野内(即“本地区域”)的视觉信息。DCA可以聚焦于场景中的特定距离、重要方面、和/或感兴趣的区域。DCA包括一个或多个成像设备、照明源、和控制器。照明源发射用于创建增强图像的光脉冲(例如，红外(IR)、可见光)。成像设备在曝光时间段内记录光以生成图像数据。

DCA用一个或多个光脉冲照亮本地区域的场景。本地区域中的物体反射由DCA发射的光(即，光脉冲)。DCA被配置为生成本地区域的图像数据，(例如，通过控制发射光脉冲和图像捕获之间的时间)使得图像包括关于单个深度区的信息。捕获的图像特定于单个深度区，并代表单个深度区内的物体。DCA为每个深度区生成图像数据。DCA使用为每个深度区生成的深度区图像数据，生成增强图像或部分增强图像。增强图像是本地区域的图像，其包括针对本地区域中的一个或多个物体的深度信息(即，从物体到DCA的距离)。部分增强图像包括本地区域中一些，但不是全部深度区的图像数据。

注意，在一些实施例中，在读出与给定深度区相关联的图像数据之前，为给定的深度区发射多个脉冲。这增加与给定深度区中的图像数据相关的信号强度，因为添加了来自连续脉冲的光。DCA然后可以读出使用多个脉冲(例如，作为示例，100个脉冲)生成的图像数据。改进的信号强度对于捕获具有低反射率的物体和/或远离DCA的物体的准确图像数据是有用的。同样，DCA可以设置脉冲数量来控制图像饱和度。

在一个实施例中，范围选通的深度相机组件包括：配置成发射照明光脉冲的照明源，和配置成生成本地区域的图像数据的成像设备。范围选通深度摄像机组件还包括控制器。控制器被配置为调整照明源，以发射多个照明光脉冲以照亮本地区域的场景。本地区域被划分为包括至少一个非空深度区的多个深度区，该非空深度区包括被配置为生成本地区域的图像数据的成像设备的至少一个物体。控制器被配置以针对多个深度区中的每个非空深度区调整成像设备，以记录一组反射光脉冲以生成非空深度区的图像数据。该组反射光脉冲是从包括在非空深度区中的一个或多个物体反射的照明光脉冲。控制器还被配置以使用为多个非空深度区中的至少一个非空深度区生成的图像数据来生成场景的图像，并且将场景的图像提供给控制台。