景深判别装置及景深判别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像通信技术领域，特别涉及一种景深判别装置及景深判别方法。
【背景技术】
[0002]体感游戏是指用身体去感受的新型电子游戏，其突破以往单纯以手柄按键输入的操作方式，通过肢体动作变化来进行操作。
[0003]电子游戏最开始的输入方式来自于计算机键盘，后来衍生出的专业电子游戏机以手柄或操作台的形式来进行电子游戏内容。再后来，随着科技进步以及增强玩家游戏体验的需要，各游戏公司开发出了专业化，特异化的游戏输入设备以及大型街机游戏项目。例如，早期以游戏光枪支援的游戏就是体感游戏的原始雏形，此外需要玩家手持光枪配合手臂，腰等肢体才能进行的游戏也可以理解为体感游戏的基础。
[0004]体感游戏通过互联网运营平台进行人机互动，利用视频识别技术依靠相机捕捉三维空间中玩家的运动，因此，实现体感游戏的一个重要技术在于如何识别被测物体景深，也就是说如何识别株度?目息。
[0005]通常，体感游戏通过如下方式获得景深信息:利用一个能够识别人物景深的装置，每隔一段距离取一个参考平面，把参考平面上的散斑图案记录下来，假设规定的用户空间是距离电视机的I米到4米范围，每个1cm取一个参考平面，那么就保存了 30幅散斑图像，需要进行测量的时候，拍摄一副待测量的散斑图像，将这幅图像和保存下来的30幅参考图依次做互相关运算，得到30幅相关度图像。而空间中的物体存在的位置，在相关图像上会显示出峰值，把这些峰值叠加在一起，再经过插值运算就会得到整个场景的三维形状了。
[0006]然而，这种方法需要通过每幅图像的散斑信息来构建一个景深信息，较为复杂。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够方便获取被照区域内被测物体相对景深信息和绝对景深信息的景深判别装置及判别方法。
[0008]为达成上述目的，本发明提供一种景深判别装置，包括激光点光源，发出特定波长的激光；第一 CMOS图像传感器，用于擷取多个被测物体的影像；点阵列光栅，具有球面形状且均匀分布的多个小孔，用于将所述特定波长的激光改变为对应所述多个小孔的光阵列，所述光阵列在所述多个被测物体上形成多个激光点；第二 CMOS图像传感器，仅对所述特定波长的激光感光，用于擷取激光点的影像；波长滤镜，用于仅使所述特定波长的激光到达所述第二 CMOS图像传感器；以及处理单元，其包括合成模块、单元区域确定模块和景深判别模块。其中，所述合成模块，用于将所述第一 CMOS图像传感器和第二 CMOS图像传感器擷取的影像叠加形成一合成影像；所述单元区域确定模块，用于将所述合成影像划分为多个面积相同的单元区域；所述景深判别模块，用于检测每一所述单元区域内激光点的数量，并根据各所述单元区域内激光点的数量判别所述多个被测物体的相对景深。
[0009]优选的，所述合成影像中每一所述被测物体具有多个连续分布的所述单元区域，所述景深判别模块选取每一所述被测物体所具有的各所述单元区域中的一个作为代表该被测物体的参考单元区域，并根据代表各所述被测物体的各所述参考单元区域内激光点的数量判别所述多个被测物体的相对景深。
[0010]优选的，所述参考单元区域为所述被测物体中所有所述单元区域中激光点数量最少的一个、或激光点数量最多的一个、或其中的激光点数量为所述被测物体中所有所述单元区域激光点数量的平均值的一个，或者具有相同数量激光点且个数最多的一个单元区域。
[0011]优选的，所述单元区域的大小等于单位发射角度范围内的所述光阵列在一基准平面上形成的激光点所覆盖的区域的大小。
[0012]本发明还提供一种基于CMOS图像传感器的景深判别方法，包括以下步骤:
[0013]S1:通过激光点光源发出特定波长的光；
[0014]S2:通过具有球面形状且均匀分布多个小孔的点阵列光栅将所述特定波长的激光改变为对应所述多个小孔的光阵列以在多个被测物体上形成多个激光点；
[0015]S3:通过第一 CMOS图像传感器擷取多个被测物体的影像，通过仅对所述特定波长的激光感光的第二 CMOS图像传感器擷取激光点的影像；其中通过波长滤镜仅使所述特定波长的激光到达所述第二 CMOS图像传感器；
[0016]S4:将所述第一 CMOS图像传感器和第二 CMOS图像传感器擷取的影像叠加形成一合成影像；
[0017]S5:将所述合成影像划分为多个面积相同的单元区域；
[0018]S6:检测每一所述单元区域内激光点的数量，并根据各所述单元区域内激光点的数量判别所述多个被测物体的相对景深。
[0019]优选的，所述合成影像中每一所述被测物体具有多个连续分布的所述单元区域，所述步骤S6中选取每一所述被测物体所具有的各所述单元区域中的一个作为代表该被测物体的参考单元区域，并根据代表各所述被测物体的各所述参考单元区域内激光点的数量判别所述多个被测物体的相对景深。
[0020]优选的，所述步骤S6中选取的所述参考单元区域为所述被测物体所具有的各所述单元区域中、具有相同数量激光点且本身个数最多的其中一个或所述被测物体所具有的各所述单元区域中激光点数量最多的一个。
[0021]优选的，所述单元区域为单位发射角度范围内的所述光阵列在一基准平面上形成的激光点所覆盖的区域。
[0022]根据本发明的另一方面，还提供了一种景深判别装置，包括激光点光源，发出特定波长的激光；第一 CMOS图像传感器，用于擷取被测物体的影像；点阵列光栅，呈球面形状且均匀分布多个小孔，用于将所述特定波长的激光改变为对应所述多个小孔的光阵列，所述光阵列在所述被测物体上形成多个激光点；第二 CMOS图像传感器，仅对所述特定波长的激光感光，用于擷取激光点的影像；波长滤镜，用于仅使所述特定波长的激光到达所述第二CMOS图像传感器；以及处理单元。处理单元包括合成模块、单元区域确定模块、存储模块和景深判别模块。其中合成模块用于将所述第一 CMOS图像传感器和第二 CMOS图像传感器擷取的影像叠加形成一合成影像；单元区域确定模块用于将所述合成影像划分为多个面积相同的单元区域；存储模块用于存储基准景深以及在所述基准景深处所形成的单元区域中的激光点的数量；景深判别模块用于用于检测每一所述单元区域内激光点的数量，并根据所述被测物体的单元区域内激光点的数量以及所述存储模块所存储的信息判别所述被测物体的绝对景深。
[0023]优选地，所述合成影像中所述被测物体具有多个连续分布的所述单元区域，所述景深判别模块根据所述被测物体的各所述单元区域内激光点的数量以及所述存储模块所存储的信息判别所述被测物体各所述单元区域的绝对景深。
[0024]本发明还提供了一种基于CMOS图像传感器的景深判别方法，包括以下步骤:
[0025]S1:通过激光点光源发出特定波长的激光；
[0026]S2:通过呈球面形状且均匀分布多个小孔的点阵列光栅将所述特定波长的激光改变为对应所述多个小孔的光阵列以在被测物体上形成多个激光点；
[0027]S3:通过第一 CMOS图像传感器擷取所述被测物体的影像，通过仅对所述特定波长的激光感光的第二 CMOS图像传感器擷取激光点的影像；其中通过波长滤镜仅使所述特定波长的激光到达所述第二 CMOS图像传感器；
[0028]S4:将所述第一 CMOS图像传感器和第二 CMOS图像传感器擷取的影像叠加形成一合成影像；
[0029]S5:将