[发明专利]用于提取深度信息的装置及方法

说明书

根据本发明的一个实施例，一种用于提取深度信息的装置包括：光输出单元，用于输出IR(红外)光；光输入单元，用于输入在从所述光输出单元输出之后从物体反射的光；光调整单元，用于调整所述光的角度，以使所述光照射到包含所述物体的第一区域中，然后调整所述光的角度，以使所述光照射到第二区域中；以及控制单元，用于通过使用被输入到所述第一区域的所述光和被输入到所述第二区域的所述光中的至少一者来估计所述物体的运动。

本案是分案申请，其母案为于2016年7月29日(优先权日期：2014年1月29日)提交的发明名称为“用于提取深度信息的装置及方法”、申请号为201580006696.1的申请。

技术领域

本发明涉及提取深度信息，更具体地，涉及一种使用飞行时间(time-of-flight,TOF)法来提取深度信息的装置及其方法。

背景技术

使用拍摄装置获取三维图像的技术在不断发展。获取三维图像需要深度信息(深度图)。深度信息(depth information)是表示空间距离并且示出在二维图像中一点相对于另一点的视角信息(perspective information)的信息。

将红外(IR)结构光投影到物体并通过解读从该物体反射的光来提取深度信息的方法是获取深度信息的方法中的一种。根据使用红外结构光的方法，问题在于对于移动物体难以获得期望水平的深度分辨率。

作为取代使用红外结构光的方法的技术的飞行时间(TOF)法正受到关注。根据TOF方法，距物体的距离通过测量飞行时间，即发出的光被反射所花的时间，来计算。

总体来说，根据TOF法的摄像头调整光角度以扫描物体的前表面。TOF摄像头具有光学效率低和大量操作的问题。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种提取深度信息的装置和方法，其中，使用TOF法来提取深度信息。

技术方案

根据本发明一实施例，一种用于提取深度信息的装置包括：光输出单元，所述光输出单元输出红外(IR)光；光输入单元，所述光输入单元输入从所述光输出单元输出，然后从物体反射的光；光调整单元，所述光调整单元调整所述光的角度使得包含物体的第一区域被所述光照射，然后调整所述光的角度使得为所述第一区域的一部分的第二区域被所述光照射；以及控制单元，所述控制单元使用随时间被顺序地输入到所述第二区域中的光束来估计在所述第二区域中的运动。

所述第一区域可以是包含所述物体的整个区域，所述第二区域可以从所述第一区域提取，并且可以是包含所述物体的预定区域的局部区域。

所述控制单元可以计算光从所述光输出单元输出以在从被该光照射的第二区域反射之后输入到所述光输入单元中所花的飞行时间。

所述控制单元可以使用通过使用在第一时间点输入的光计算的第一飞行时间、通过使用在所述第一时间点之前输入的光计算的第二飞行时间，以及通过使用在第二时间点之后输入的光计算的第三飞行时间来估计在第二区域中的运动。

所述控制单元可以使用所述第一飞行时间、所述第二飞行时间与所述第三飞行时间之间的相对差来估计在所述第二区域中的运动，然后使用插值技术来对所估计的运动进行补偿。

所述光输入单元可以包括多个像素，所述多个像素各包括第一接收单元和第二接收单元，所述控制单元可以使用输入到所述第一接收单元和所述第二接收单元的光的量之间的差异来计算飞行时间。

所述光调整单元可以包括微机电系统(MEMS)和MEMS控制单元。