[发明专利]调整距离传感器的投影系统以优化光束布局

说明书

从距离传感器的投影点将投影图案投影到物体上。投影图案由从投影点投影的多个光束创建。多个光束创建布置在物体的表面上的多个投影伪像。多个投影伪像的布局取决于投影点与距离传感器的图像捕获设备之间的位置关系。在投影所述图案之前，优化了定义投影点与距离传感器的图像捕获设备之间的位置关系的至少一个参数，以最小化与投影伪像相关联的轨迹的重叠。捕获物体的图像，包括至少一部分经调整的投影图案。使用来自图像的信息来计算从距离传感器到物体的距离。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月22日提交的美国临时专利申请序列号62/575,505的优先权，该美国临时专利申请通过引用整体地并入本文中。本申请还是2018年10月3日提交的美国专利申请序列号16/150,918的部分延续，该美国临时专利申请通过引用整体地并入本文中。

背景技术

美国专利申请序列号14/920,246、15/149,323和15/149,429描述了距离传感器的各种配置。这样的距离传感器在各种应用中可能是有用的，该各种应用包括安全、游戏、无人驾驶车辆的控制以及其他应用。

在这些应用中描述的距离传感器包括：投影系统（例如，包括激光器、衍射光学元件和/或其他协作组件），该投影系统将光束投影到视场中。光束散开以创建图案（点的图案、长划（dash）的图案或其他伪像的图案）。当图案入射到视场中的物体上时，可以基于图案在一个或多个视场图像中的外观（例如，点、长划或其他伪像的位置关系）来计算从传感器到物体的距离，可以由传感器的光接收系统（例如，透镜、图像捕获设备和/或其他组件）来捕获该一个或多个视场图像。还可以确定物体的形状和尺寸。

发明内容

在示例中，一种方法包括：从距离传感器的投影点将投影图案投影到物体的表面上，其中该投影图案由从该投影点投影的多个光束创建，其中该多个光束创建布置在物体的表面上的多个投影伪像，其中多个投影伪像的布局取决于投影点与距离传感器的图像捕获设备之间的位置关系，并且其中在投影之前，已经优化了定义投影点与距离传感器的图像捕获设备之间的位置关系的至少一个参数，以最小化与多个投影伪像相关联的多个轨迹的重叠；捕获物体的图像，包括至少一部分经调整的投影图案；以及使用来自图像的信息来计算从距离传感器到物体的距离。

在另一个示例中，非暂时性机器可读存储介质利用由处理器可执行的指令进行编码。在执行时，指令使处理器实行以下操作，包括：从距离传感器的投影点将投影图案投影到物体的表面上，其中该投影图案由从投影点投影的多个光束创建，其中多个光束创建布置在物体的表面上的多个投影伪像，其中多个投影伪像的布局取决于投影点与距离传感器的图像捕获设备之间的位置关系，并且其中在投影之前，已经优化了定义投影点与距离传感器的图像捕获设备之间的位置关系的至少一个参数，以最小化与多个投影伪像相关联的多个轨迹的重叠；捕获物体的图像，包括至少一部分经调整的投影图案；以及使用来自图像的信息来计算从距离传感器到物体的距离。

在另一示例中，一种装置包括：图像捕获设备，其被定位成捕获视场的图像；以及投影点，其被定位在图像捕获设备的透镜的外周之外，该投影点被配置成将多个投影光束投影到视场中，其中调整定义了图像捕获设备与投影点之间的位置关系的至少一个参数，以最小化与由多个投影光束创建的多个投影伪像相关联的多个轨迹的重叠。

附图说明

图1是图示了距离传感器的元件的示意图；

图2图示了针对作为由距离传感器的投影点投影的示例图案的一部分的多个点的轨迹；

图3A图示了从投影点投影的光束的布置的一个示例的侧视图；

图3B图示了由图3A的光束的布置创建的投影图案的正面视图；

图3C图示了在图3A和图3B中图示的投影图案的简化等距视图；

图3D图示了在半球形视场中的图3A-3C的投影图案的总体形状；