[发明专利]双波段立体深度感测系统

说明书

本发明提供了确定是用第一波长的电磁辐射还是用第二波长的电磁辐射照明场景的方法、系统和装置，包括编码在计算机存储介质上的计算机程序。被配置为选择性地发射所述第一波长和所述第二波长的电磁辐射的照明器被触发以发射所述第一波长而不是所述第二波长的电磁辐射。第一电压被施加至第一电有源滤波器。第三电压被施加至第二电有源滤波器。第一图像是从第一传感器获得的，所述第一传感器感测穿过所述第一滤波器的电磁辐射。第二图像是从第二传感器获得的，所述第二传感器感测穿过所述第二滤波器的电磁辐射。深度图是根据所述第一图像和所述第二图像生成的。

背景技术

电子设备有时包括深度感测系统。这种深度感测系统可以使电子设备能够确定位于电子设备前面的对象的三维(3-D)特征。

发明内容

本文描述了提供双波段立体深度感测系统的技术、方法，系统和其它机制。在移动计算设备中，这种系统的一个示例用途是利用该系统确定人的3-D面部特征以用于面部辨识或者面部追踪的目的。

深度感测系统能够通过将特定波长(例如，与红外光相对应的波长)的电磁辐射(EMR)发射到场景上并使用传感器确定场景的深度图来工作，该传感器捕获从场景中的对象反射的EMR。场景可以指代从深度感测系统的传感器的视角的视场中的事物。

例如，立体深度感测系统可以发射850nm波长的EMR，使用两个传感器感测发射EMR从一个或者多个物理对象的反射，并且将来自两个传感器的所感测的反射组合成深度图。深度感测系统所生成的深度图可以描绘场景的部分离深度感测系统的距离。

深度感测系统的传感器对特定波长可能更敏感并且因此能够使用该特定波长的EMR来更准确地感测深度。然而，传感器也可能无法区分随后从对象反射的所发射的EMR和作为环境背景(ambient)的EMR。因此，深度感测系统的准确度可以取决于环境条件。例如，当没有阳光的时候，使用850nm波长的EMR的深度感测系统可以比使用940nm波长的EMR的深度感测系统产生更准确的结果。然而，当有阳光的时候，使用850nm波长的EMR的深度感测系统产生的结果可能会不如使用940nm波长的EMR的深度感测系统产生的结果准确。

双波段立体深度感测系统可以结合使用两种不同波长的优点。例如，双波段立体深度感测系统可以确定传感器感测到阳光并且作为响应确定发射和感测940nm波长的EMR。在另一个示例中，相同的双波段立体深度感测系统可以确定传感器没有感测到阳光并且作为响应确定使用940nm波长的EMR发射和感测。

双波段立体深度感测系统的一个示例操作可以开始于深度感测系统接收对场景的深度进行制图的指令。作为响应，深度感测系统可以分析接收自一个或者多个传感器的信号以确定存在有限的阳光量。因此，深度感测系统可以选择包括使用850nm的EMR在内的操作模式。

在这种操作模式下，深度感测系统可以激活两个传感器中的每个传感器中的滤波器，使得传感器使850nm的EMR穿过并且使940nm的EMR衰减。深度感测系统然后可以触发其照明器输出850nm的EMR。在这种操作模式下，照明器可以输出相对少的940nm的EMR(或者至少比深度感测系统处于940nm的EMR操作模式时少的940mn的EMR)。照明器所输出的850nm的EMR可以辐射到场景中，从场景中的对象反弹，并且回到两个传感器，该传感器被激活以使这种850nm的EMR穿过。两个传感器中的每一个然后都可以捕获图像并且计算设备可以从两个图像计算深度图。

这种系统可以通过选择针对某些环境条件的最佳波长的EMR来提高准确度，与此同时传感器基本上可以过滤掉选定波长以外的波长。选定波长的EMR可能对人类不可见，并且因此深度感测系统能够确保在不分散可能出现在场景中的人类用户的注意力的情况下场景有足够的照明。因此，系统可以基于给定时刻的照明性质选择优选波长的不可见EMR，并且可以切换其照明器在选定波长下输出并且切换其传感器在选定波长下感测。系统可以在多于两个的波长(例如，特定于不同环境性质的五个不同的波长)下工作，并且所采用的波长可以与本文所描述的波长不同。