[发明专利]多传感器扫描仪中的瞄准定位与三角测量

权利要求书

1.一种用于扫描被摄体的光学扫描仪的装置，所述装置包括：

接口电路，包括用于从至少一个图像捕获设备接收多个图像的输入；以及

耦合到所述接口电路和所述输入的控制器电路，所述控制器电路可操作为执行测距确定，所述测距确定包括定位阶段和三角测量阶段，其中：

在所述定位阶段，经由所述输入接收图像帧系列，所述图像帧系列共同包含作为所述被摄体的表面的反射而捕获的瞄准光斑，根据调制图案对所捕获的瞄准光斑进行时间调制，并且基于所述调制图案处理所述图像帧系列以辨别所述瞄准光斑，从而确定所述瞄准光斑在所述系列的至少一个图像帧内的可能位置；以及

在所述三角测量阶段，处理所述瞄准光斑的可能位置以产生所述测距确定，其中所述测距确定表示所述至少一个图像捕获设备与所述被摄体的表面之间的距离。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述接口电路还包括用于接收激活信号的输入，并且其中所述控制器可操作为响应于所述激活信号来执行所述测距确定。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述接口电路可操作为从多个图像捕获设备中的每一个接收多个图像。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述多个图像捕获设备包括近场相机和远场相机，其中所述远场相机具有比所述近场相机更窄的视野。

5.如权利要求3所述的装置，其中在来自所述多个图像捕获设备中的每一个的所述多个图像中具有所捕获的瞄准光斑的特定于设备的位置偏移，所述位置偏移基于相应图像捕获设备和所述被摄体的表面之间的距离并且还基于所述相应图像捕获设备和所述瞄准光斑的投影仪的相对位置而变化；以及

其中在所述三角测量阶段，基于由所述多个图像捕获设备中的不同图像捕获设备捕获的图像帧中的不同的特定于设备的位置偏移，处理所述瞄准光斑的可能位置，以评定所述可能位置是否在合理位置内。

6.如权利要求1所述的装置，其中：

所述接口电路包括瞄准输出，以控制瞄准光斑投影仪，所述瞄准光斑投影仪可操作为产生导致所述瞄准光斑的瞄准发射；以及

所述控制器电路可操作为基于所述调制图案产生调制控制信号，并且所述瞄准输出可操作为将所述调制控制信号耦合到所述瞄准光斑投影仪。

7.如权利要求1所述的装置，其中通过所述瞄准光斑的强度变化来对所捕获的瞄准光斑进行时间调制。

8.如权利要求1所述的装置，其中在所述定位阶段，所述控制器可操作为导致所述至少一个图像捕获设备的图像捕获参数的变化。

9.如权利要求1所述的装置，其中通过瞄准光斑投影的持续时间相对于用于图像帧捕获的所述至少一个图像捕获设备的曝光持续时间的变化来对所捕获的瞄准光斑进行时间调制。

10.如权利要求1所述的装置，其中在所述定位阶段，通过计算所述图像帧系列的连续图像帧之间的像素级比较操作以揭示在所述图像帧内与所述瞄准光斑对应的位置处由所述瞄准光斑的时间调制导致的差异，基于所述调制图案处理所述图像帧系列以辨别所述瞄准光斑。

11.如权利要求10所述的装置，其中：

在所述图像帧系列上确定所述比较操作，并且其中所述比较操作根据所述调制图案而变化；以及

将过滤操作应用于所述比较操作，以将所述图像帧系列中未能满足定义阈值的部分过滤掉。