三维图像获取装置以及生成深度图像的方法

三维图像获取装置以及生成深度图像的方法
【专利摘要】提供一种三维（3D）图像获取装置，以及在3D图像获取装置中生成深度图像的方法。所述方法可以包括顺序地向对象投射从光源生成的光透射信号；使用光调制信号调制由对象反射的反射光；使用在通过捕获已调制的反射光获得的全部组的第二多个图像当中的两组的第一多个图像的组合来计算相位延迟；以及基于相位延迟生成深度图像。
【专利说明】三维图像获取装置以及生成深度图像的方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年4月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第 10-2013-0038287号的优先权，其公开内容通过引用全面合并于此。

【技术领域】
[0003] 示例性实施例涉及三维（3D)图像获取装置，以及通过使用3D图像获取装置生成 深度图像的方法。

【背景技术】
[0004] 在用于捕获目标的距离信息的三维（3D)相机或光探测和测距（LIDAR)【技术领域】 的研究已经增长。此外，这些技术中的一个是通过测量捕获单元和对象之间的距离（以下简 称"深度图像"）来测量光的传播时间的飞行时间（T0F)方法。
[0005] 在T0F方法中，使用发光二极管（LED)或激光二极管（LD)将预定波长，例如，近红 夕KNIR) (850nm (纳米)）的光投射到对象，并且使用光电二极管或相机来测量或捕获从对 象反射的相同波长的光。从而，T0F方法可以提取深度图像。已经引入了多种T0F技术，其 包括一系列的多个光学处理，诸如光从光源的投射、对象的反射、光调制、捕获和处理。
[0006] 例如，光学快门方法是这样的方法：使用LED或LD将预定波长(例如，NIR850nm) 的光投射到对象，并且使用图像增强器或预定的固态调制器光学地调制从反射自对象的相 同波长的光获得的光学图像。使用包括在图像增强器或固态调制器的后部的诸如光电二极 管（PD)、电荷耦合器件（(XD)、或互补金属氧化物半导体（CMOS)图像传感器（ClS)之类的图 像传感器捕获图像。处理图像的强度值以获得深度图像。为了根据光的距离识别相位差或 传播时间，需要大约几十到几百MHz (兆赫）的较高光调制率。为了获得该较高光调制率， 可以使用包括多通道板（MCP)或基于GaAs的固态调制器的图像增强器。在现有技术中，已 经发布了具有改善特性的基于GaAs的调制器设备，并且已经发布了使用电光材料的薄型 调制器。
[0007] 关于用于提取深度图像或深度信息的光学处理，已经引入了驱动光源和光调制器 的方法、使用诸如三角波(斜波)的特定波形的方法、以及使用正弦波的方法。已经引入了根 据各自的波形来驱动光源和光调制器的方法，以及基于捕获的图像的强度提取和计算深度 图像的方法，即，多种深度算法。噪声或信号畸变通常发生在3D相机中使用的光源、光调制 器、或捕获设备（C⑶或CIS)中。因此，噪声或信号畸变可以导致深度图像中的误差。为了 除去噪声或信号畸变，必须使用合适的设备来除去噪声分量。在现有技术中，已知使用高阶 的正弦波(其是特定波形）的方法、使用码分多址（CDMA)方法的方法、或除去随机误差的方 法来除去噪声或信号畸变。
[0008] 在现有技术中，使用T0F方法的3D相机通过使用本质上具有不同相位(例如，0度、 90度180度和270度）的驱动信号顺序地获得四个红外线（IR)图像来生成一个深度图像。 当四个红外图像的捕获时间彼此不同时导致运动模糊。换句话说，因为运动目标的四个红 外图像被顺序地捕获，所以在四个图像的整个捕获时间期间，一些像素(或图像）的对象可 能改变，或者不同深度信息(而不是相同深度信息）的目标可能被捕获。运动模糊的频率在 运动目标的边界面上较高。此外，当目标快速运动或当捕获相对较慢地发生时，运动模糊的 频率也较高。
[0009] 与典型的运动模糊相比，深度图像中的运动模糊具有不同的后果。相对于诸如其 它目标和其背景的目标，典型的运动模糊的后果是在运动目标的边界面处的平均图像，例 如，平均亮度或颜色。然而，不是为典型的运动模糊而获得的深度图像的平均，而是在关于 用于获得深度图像的相机的运动模糊的计算操作中生成发散（divergence)。从而，关于相 机的运动模糊，导出意外的结果。因此，重要的是除去运动模糊。


【发明内容】

[0010] 示例性实施例可以提供用于通过使用两组图像的组合生成一个深度图像来改善 捕获深度图像的等级的三维（3D)图像获取装置。
[0011] 示例性实施例可以提供在3D图像获取装置中生成深度图像的方法。当使用飞行 时间（T0F)方法捕获运动目标时，在检测和恢复不可避免导致的运动模糊的部分(诸如，边 缘）之后生成深度图像，以便避免运动模糊所致的深度图像的发散。此外，示例性实施例可 以包括在现有技术中用于生成深度图像的光源、光调制器、或捕获设备，所以不招致额外设 备的额外费用。因为不使用额外设备，所以可以降低额外计算。
[0012] 其他方面将在下面的描述中部分地阐明，并将从该描述中部分地变得清楚，或者 可以通过实践提供的实施例而部分地习得。
[0013] 根据示例性实施例的一方面，生成深度图像的方法包括：向对象顺序地投射从光 源生成的光透射信号；使用光调制信号调制由对象反射的反射光；使用在通过捕获已调制 的反射光获得的全部组的第二多个图像当中的两组的第一多个图像的组合计算相位延迟； 以及基于相位延迟生成深度图像。
[0014] 根据示例性实施例的另一方面，生成深度图像的方法包括：向对象顺序地投射在 光源中生成的光透射信号；使用光调制信号调制由对象反射的反射光；获得相应于0度的 第一图像、相应于180度的第二图像、相应于90度的第三图像，以及相应于270度的第四图 像，其中〇度、180度、90度和270度是已调制的反射光的相位；通过确定第一组中的图像的 第一总和与第二组中的图像的第二总和之间的差是否等于或大于第一临界值来确定是否 存在通过对象的运动生成的运动模糊图像，该第一组包括第一图像和第二图像，该第二组 包括第三图像和第四图像，以及使用其他组的图像恢复包括运动模糊图像的组的图像；使 用所述其他组的图像和恢复的组的图像计算相位延迟；以及基于相位延迟生成深度图像。
[0015] 根据示例性实施例的另一方面，三维（3D)图像获取装置包括：光源，被配置成向 对象顺序地投射光透射信号；光调制器，被配置成使用具有增益波形的光调制信号调制由 对象反射的反射光；捕获设备，被配置成捕获由光调制器调制的、已调制的反射光以生成多 个第二图像；以及深度图像处理器，被配置成使用在使用捕获装置生成的全部组的第二多 个图像当中的两组的第一多个图像的组合计算相位延迟；以及基于相位延迟生成深度图 像。
[0016] 根据示例性实施例的另一方面，恢复包括运动模糊的图像的方法包括：通过确定 第一组中的图像的第一总和与第二组中的图像的第二总和之间的差是否等于或大于第一 临界值来确定运动模糊图像是否发生在反射光信号中；响应于发生在反射光信号中的运动 模糊图像，通过比较第一组中的图像的差与第二组中的图像的差来确定包括运动模糊图像 的组；以及使用不包括运动模糊图像的组的其他组的图像来恢复包括运动模糊图像的组的 图像。所述第一组包括反射光信号的第一图像和第二图像，并且所述第二组包括反射光信 号的第三图像和第四图像。所述第一图像、第二图像、第三图像和第四图像每个具有不同的 相位。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 从以下结合附图对示例性实施例的描述，这些和/或其他方面将变得清楚和更加 容易理解。其中：
[0018] 图1是示出根据实施例的、用于通过使用飞行时间（T0F)方法生成深度图像的三 维（3D)图像获取装置的示意性的结构图；
[0019] 图2A到图2D示出根据另一实施例的、在从光源向对象投射四个不同的光透射信 号之后通过使用捕获设备生成四个不同的图像(子帧）的操作；
[0020] 图3A到图3D示出根据另一实施例的、在通过使用光调制器使用四个不同的光调 制信号来调制反射光之后生成四个不同的图像(子帧）的操作；
[0021] 图4示出根据另一实施例的通过使用运动窗口方法生成深度图像的操作；
[0022] 图5示出根据另一实施例的光学处理的流程；
[0023] 图6A和图6B是用于说明根据另一实施例的光源和光调制器的输出波形的图；
[0024] 图7A和图7B是用于说明根据另一实施例的、在通过使用捕获设备捕获的子帧中 生成的运动模糊的类型的示意图；
[0025] 图8A和图8B是用于说明根据另一实施例的、通过使用图像处理器恢复运动模糊 的操作的示意图；
[0026] 图9是示出根据另一示例性实施例的、通过使用3D图像获取装置生成深度图像的 方法的流程图；
[0027] 图10是示出根据另一示例性实施例的、通过使用3D图像获取装置生成深度图像 的方法的流程图；
[0028] 图11A和图11B是用于说明当捕获运动对象时发生的运动|旲糊的图像；
[0029] 图12不出根据另一实施例的、为了确定运动|旲糊向图11A和图11B的图像应用等 式19的结果；以及
[0030] 图13A和图13B示出根据另一实施例的、运动模糊被生成的深度图像以及运动模 糊被恢复的深度图像。

【具体实施方式】
[0031] 现在将对实施例进行详细参考，在附图中示出了实施例的例子，附图中相似的附 图标记始终指代相似的元件。在这点上，所述实施例可以具有不同的形式，并且不应被看作 是局限于此处的描述。因此，以下参照附图对实施例的描述仅仅是为了解释本描述的各个 方面。如此处使用的，术语"和/或"包括一个或多个相关列出项目中的任意一个以及所有 组合。
[0032] 因为示例性实施例允许多种改变和许多的实施例，所以特定实施例将在附图中示 出并且在写出的描述中详细地描述。然而，这不意欲将示例性实施例限制到实践的特定模 式，并且将理解地是不脱离精神和技术范围的全部改变、等效物和代替物包含在示例性实 施例中。在示例性实施例的描述中，当认为现有技术的特定详细说明可能不必要地模糊示 例性实施例的实质时省略所述特定详细说明。
[0033] 虽然如"第一"、"第二"等等的这种术语可以用于描述多种组件，但是这种组件不 必限于以上术语。以上术语仅用于将一个组件区别于另一组件。
[0034] 本说明书中使用的术语仅仅用于描述特定示例性实施例，并且不意欲限制示例性 实施例。单数形式使用的表达式包含复数形式的表达式，除非在上下文中具有清楚地不同 的意识。在给出的说明书中，将理解的是，诸如"包括"或"具有"等等的术语是用来指示说 明书中公开的特征、数字、步骤、动作、组件、部分或其组合的存在，并且不意欲排除可以存 在或可以添加一个或多个其他特征、数字、步骤、动作、组件、部分或其组合的可能性。
[0035] 下面将参照附图更详细地描述实施例。向相同或对应的那些组件给予相同的参考 标号而不考虑图号，并且省略多余的说明。
[0036] 图1是示出根据实施例的、用于使用飞行时间（T0F)方法生成深度图像的三维 (3D)图像获取装置100的示意性的结构图。
[0037] 参照图1，3D图像获取装置100可以包括发出预定波长的光的光源101、驱动光源 101的光源驱动单元102、调制由对象200反射的光的光调制器103、驱动光调制器103的 光调制器驱动单元104、从由光调制器103调制的光生成图像的捕获设备105、基于捕获设 备105的输出生成深度图像的深度图像处理器107、以及控制光源驱动单元102、光调制器 驱动单元104、捕获设备105以及深度图像处理器107的操作的控制单元106。此外，通过 其将反射光聚焦在光调制器103的区域中的光调制器的光入射面的第一镜头108、以及仅 使具有预定波长的光穿过并除去背景光或杂光的滤波器109也可以布置在光调制器103的 光入射面上。此外，将已调制的光聚焦在捕获设备105的区域中的第二镜头110可以进一 步布置在光调制器103和捕获设备105之间。
[0038] 例如，为了安全，光源101可以是会发出人眼不可见的具有约850nm波长的光的发 光二极管（LED)或激光二极管（LD)。然而，光源的波长的波段和类型不局限于此。光源驱 动单元102可以根据从控制单元106接收到的控制信号来驱动光源101，例如，以调幅方式 或调相方式。从光源101投射到对象200的光透射信号可以根据光源驱动单元102的驱动 信号具有周期性的连续函数，该连续函数具有预定周期。例如，光透射信号可以具有被具体 定义的波形，诸如正弦波、斜波、或方波，但是还可以是典型的、未定义的波形。
[0039] 光调制器103根据光调制器驱动单元104的控制来调制由对象200反射的光。光 调制器驱动单元104根据从控制单元106接收到的控制信号驱动光调制器103。例如，光调 制器103可以根据由光调制器驱动单元104提供的具有预定波长的光调制信号通过变化反 射光的增益来调制反射光的振幅。因此，光调制器103具有可变增益。光调制器103可以 以约几十到数百MHz的相对较高的光调制速度操作，以便根据距离识别光的相位差或传播 时间。例如，光调制器103可以是包括多通道板（MCP)的图像增强管、基于GaAs的固态调 制器、或使用电光材料形成的薄型调制器。虽然在图1中示出了投射类型的光调制器103， 但是还可以使用反射类型的光调制器。
[0040] 捕获设备105根据控制单元106的控制通过检测由光调制器103调制的反射光来 生成图像。当仅测量到对象200的预定点的距离时，例如，捕获设备105可以是单个光学传 感器，诸如光电二极管或积分器。然而，当将在相同时间测量到对象200上的多个点的距 离时，捕获设备105可以具有包括多个光电二极管或其他光学检测器的一维阵列或二维阵 列。例如，捕获设备105可以是具有二维阵列的电荷耦合器件（CCD)图像传感器或互补金 属氧化物半导体（CMOS)图像传感器（CIS)。
[0041] 深度图像处理器107基于捕获设备105的输出根据深度图像生成算法生成深度图 像。例如，深度图像处理器107可以是单独的集成电路（1C)，或可以是安装在3D图像获取 装置100中的软件。当深度图像处理器107是软件时，深度图像处理器107可以存储在分 离的便携式存储介质中。
[0042] 下文中，将简短地描述具有上述结构的3D图像获取装置100的操作。根据实施 例，光源101的透射光或光透射信号是以具有预定周期的连续函数的形式，诸如正弦波或 方波，并且具有不同相位。换句话说，根据控制单元106的控制信号控制透射光或光透射信 号以具有相同波形但是不同相位。虽然已经如上描述了光源101的透射光被形成为具有四 个不同相位，但是光源101的透射光还可以被形成为具有相同相位的透射光而且光调制器 103的光调制信号被形成为具有四个不同相位。此外，四个不同相位的光透射信号按0度、 180度、90度和270度的次序顺序地投射。本说明将集中在具有四个不同相位的光透射信 号按〇度、180度、90度和270度的次序顺序地投射。
[0043] 光源101根据控制单元106和光源驱动单元102的控制向对象200顺序地投射具 有预定周期和波形的透射光的四个不同光束。例如，透射光1 (〇度）被生成并且在时间段 T1期间向对象200投射。然后，透射光2 (180度）被生成并且在下一时间段T2期间向对 象200投射。然后，透射光3 (90度）被生成并且在下一时间段T3期间向对象200投射。 然后，投射光4 (270度)被生成并且在下一时间段T4期间向对象200投射。顺序地投射到 对象200的透射光可以是以诸如正弦波的具有预定周期的连续函数的形式。
[0044] 在投射到对象200的透射光在对象200的面上被反射之后，透射光入射到第一镜 头108。对象200典型地具有多个面，该多个面距离3D图像获取装置100具有不同距离， 艮P，不同深度。为了简化描述，图1中示出的对象200具有五个面P1到P5,该五个面P1到 P5具有不同深度。因为透射光由具有不同深度的五个面P1到P5中的每一个反射，所以在 时间上被不同地延迟（即，不同相位）的五个反射光束被分别地生成。例如，当透射光1在 对象200的五个面P1到P5上被反射时，生成具有不同相位的反射光1的五个光束。当透 射光2在对象200的五个面P1到P5上被反射时，生成具有不同相位的反射光2的五个光 束。此外，透射光4被五个面P1到P5反射，生成了具有不同相位的反射光4的五个光束。 由面P1 (其距离3D图像获取装置100最远）反射的反射光被相位延迟ΦΡ1才到达第一镜 头108。由面P5 (其最接近3D图像获取装置100)反射的反射光被相位延迟比ΦΡ1小的 ΦΡ5才到达第一镜头108。
[0045] 第一镜头108将反射光聚焦在光调制器103的区域中。仅透射具有预定波长的光 的滤波器109可以布置在第一镜头108和光调制器103之间以除去除了被使用的波长的光 之外的背景光或杂光。例如，当光源101发出具有约850nm的NIR波长的光时，滤波器109 可以是透射约850纳米的NIR波段的IR带通滤波器。因此，入射到光调制器103的光可以 主要是从光源101发出并且由对象200反射的光。虽然滤波器109布置在第一镜头108和 光调制器103之间，但是可以交换第一镜头108和滤波器109的位置。例如，已经首先透射 通过滤波器109的NIR光可以通过第一镜头108而聚焦于光调制器103。
[0046] 光调制器103将反射光调制为具有预定波长的光调制信号。光调制器103中的增 益波形的周期可以与波形的周期相同。参照图1，光调制器103可以调制由对象200的五个 面P1到P5分别反射的反射光1的五个光束，并且将其提供给捕获设备105。光调制器103 还可以顺序地调制反射光2到5中的每一个的五个光束并且将其提供给捕获设备105。
[0047] 其振幅使用光调制器103被调制的光穿过第二镜头110。这里，光的放大率被调 整并且光被重新聚焦。然后，光到达捕获设备105。因此，已调制的光通过第二镜头110聚 焦在捕获设备105的区域中。捕获设备105通过在曝光时间期间接收已调制的光来生成图 像。例如，如图2A中指示的，捕获设备105接收反射光1的五个光束，该五个光束分别在对 象200的五个面P1到P5上被反射，然后在曝光时间的预定周期期间被调制以生成图像1 (CIS图像1)。接下来，如图2B中示出的，捕获设备205接收反射光2的五个光束，该五个 光束分别地在对象200的五个面P1到P5上被反射然后在曝光时间的预定周期期间被调制 以生成图像2 (CIS图像2)。最终，通过重复以上操作，如图2C中示出的，捕获设备105接 收反射光4的五个光束，该五个光束分别地在对象400的五个面P1到P5上被反射然后在 曝光时间的预定周期期间被调制以生成图像4 (CIS图像4)。用这样的方式，如图2D中所 示，可以顺序地获得四个不同的图像。图像1到图像4可以每个是用于生成具有深度信息 的帧的图像的子帧图像。例如，当假定深度信息的帧的周期是Td时，用于获得四个图像1 至帽像4的捕获设备105中的曝光时间可以约是Td/4。
[0048] 参照图2A，在第一子帧中，从光源101投射到对象200的透射光1由对象200的 五个面P1到P5反射以生成反射光1的五个光束。反射光1的五个光束使用光调制器103 调制，然后到达捕获设备105。在图2中，为了描述方便起见，捕获设备105仅包括分别相应 于五个面P1到P5的五个像素。因此，反射光1的五个光束可以分别地入射到相应的五个 像素上。如图2A中示出的，分别在面P1到P5上反射的反射光1的五个波束根据从3D图 像获取装置100到面P1到P5的距离而具有不同的相位延迟ΦΡ1到ΦΡ5。例如，捕获设备 105可以通过在约Td/4的曝光时间期间捕获反射光1来生成图像1。以与上面描述的相同 的方式，如图2B和图2C中示出的，从第二子帧到第四子帧，在具有不同深度的五个面P1到 P5上生成不同的相位延迟ΦΡ1到ΦΡ5。
[0049] 虽然在图2A到图2D中四个不同的光透射信号被透射到对象并且使用捕获设备生 成四个不同的图像(子帧)，但是可以在每个子帧中使用同样的透射光，并且光调制器103可 以将反射光调制为用于子帧中的每一个的不同的增益波形。图3示出根据另一实施例的、 在光调制器103中使用四个不同的光调制信号调制反射光之后生成四个不同的图像(子帧） 的操作。参照图3,由对象200反射的反射光在每个子帧中具有相同波形和相位。如上所 述，根据对象200的面P1到P5在每个子帧的反射光中存在不同的相位延迟ΦΡ1到ΦΡ5。 如图3A到图3C中所示，在第一子帧中，光调制器103使用光调制信号1 (0度）调制反射 光。在第二子帧中，光调制器103使用具有与光调制信号1不同相位的光调制信号2 (180 度）调制反射光。虽然在图3A到图3D中未示出，但是在第三子帧中，光调制器103将反射 光调制为具有另一不同相位的光调制信号3 (90度)。在第四子帧中，光调制器103将反射 光调制为另一光调制信号4 (270度)。这里，光调制信号1到4是具有0度、180度、90和 270度的不同相位的信号。此外，光调制信号1到4可以具有相同周期和波形。然后，如图 3D中所示出，可以获得四个不同的图像1到4。在图2和图3中，虽然如上所述，调制图像 被称为CIS图像1到CIS图像4,但是捕获设备105不局限于CIS。
[0050] 通过如图2中所示投射具有不同相位（0、180、90和270度)的光透射信号、或通过 如图3中所示使用具有不同相位（0,180,90和270度）的光调制信号1到4所获得的四个 图像被发送到深度图像处理器107。深度图像处理器107基于该四个图像根据算法生成深 度图像或深度信息。此外，根据另一实施例，为了有效地除去由对象的运动所致发生的运动 模糊，深度图像处理器107执行用于确定运动模糊是否已经发生在该四个图像(相应于0度 的第一图像、相应于180度的第二图像、相应于90度的第三图像、以及相应于270度的第四 图像)中的算法。当运动模糊生成时，在深度图像处理器107中执行算法以用于恢复其中生 成了运动模糊的图像或像素。
[0051] 图4示出根据另一实施例的通过使用运动窗口方法生成深度图像的操作。
[0052] 如图2和图3中示出的，在生成深度图像时，深度图像处理器107使用四个顺序捕 获的强度图像1到4。四个捕获的图像

【权利要求】
1. 一种生成深度图像的方法，所述方法包括： 顺序地向对象投射从光源生成的光透射信号； 使用光调制信号调制由对象反射的反射光； 使用通过捕获已调制的反射光所获得的全部组的第二多个图像当中的两组的第一多 个图像的组合来计算相位延迟；以及 基于相位延迟生成深度图像。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述光透射信号具有不同相位，并且以0度、180度、 90度和270度的次序被顺序地透射，以及 其中使用包括相应于〇度的第一图像和相应于180度的第二图像的第一组以及包括相 应于90度的第三图像和相应于270度的第四图像的第二组来计算所述相位延迟。
3. 如权利要求1所述的方法，其中所述光调制信号具有不同相位，并且以0度、180度、 90度和270度的次序被顺序地透射，以及 其中使用包括相应于〇度的第一图像和相应于180度的第二图像的第一组以及包括相 应于90度的第三图像和相应于270度的第四图像的第二组来计算所述相位延迟。
4. 如权利要求1所述的方法，还包括： 确定所述第二多个图像当中是否存在通过对象的运动生成的运动模糊图像， 其中以〇度、180度、90度和270度的相位的次序捕获所述已调制的反射光，并且所述 第二多个图像包含相应于〇度的第一图像、相应于180度的第二图像、相应于90度的第三 图像、以及相应于270度的第四图像；以及 其中所述确定是否存在通过对象的运动生成的运动模糊图像包括：当包括第一图像和 第二图像的第一组中的图像的第一总和与包括第三图像和第四图像的第二组中的图像的 第二总和之间的差等于或大于第一临界值时确定生成运动模糊图像。
5. 如权利要求4所述的方法，还包括： 作为确定的结果，如果生成运动模糊图像，则从第一组和第二组当中确定生成运动模 糊图像的组， 其中所述确定生成运动模糊图像的组包括：从第一组和第二组当中确定在图像的亮度 方面的变化范围相对较大的组中生成运动模糊图像。
6. 如权利要求5所述的方法，还包括： 恢复运动模糊图像， 其中所述恢复运动模糊图像包括使用其他组的图像来恢复所确定的包括运动模糊图 像的组的图像。
7. 如权利要求6所述的方法，其中所述恢复运动模糊图像包括使用其他组的图像以及 解调常数来恢复运动模糊图像，所述解调常数是相位延迟所致的图像的AC变化和DC偏移 值之间的比率。
8. 如权利要求1所述的方法，其中所述两组的第一多个图像的组合包括第一组和第二 组，第一组包括相应于0度的第一图像和相应于180度的第二图像，并且第二组包括相应于 90度的第三图像和相应于270度的第四图像。
9. 如权利要求8所述的方法，其中相对于全部组的第二多个图像，通过计算相对于第 一组和第二组的相位延迟来生成第一深度图像，以及通过计算相对于第二组和下一第一组 的相位延迟来生成第二深度图像。
10. -种生成深度图像的方法，所述方法包括： 顺序地向对象投射在光源中生成的光透射信号； 使用光调制信号调制由对象反射的反射光； 获得相应于0度的第一图像、相应于180度的第二图像、相应于90度反射的光第三图 像、以及相应于270度的第四图像，其中0度、180度、90度、和270度是已调制的反射光的 相位； 通过确定包括第一图像和第二图像的第一组中的图像的第一总和与包括第三图像和 第四图像的第二组中的图像的第二总和之间的差是否等于或大于第一临界值来确定是否 存在通过对象的运动生成的运动模糊图像； 当存在运动模糊图像时，通过比较第一组中的图像的差与第二组中的图像的差来确定 包括运动模糊图像的组，并且使用其他组的图像恢复包括运动模糊图像的组的图像； 使用所述其他组的图像和被恢复组的图像来计算相位延迟；以及 基于相位延迟生成深度图像。
11. 一种三维（3D)图像获取装置，包括： 光源，被配置成顺序地向对象投射光透射信号； 光调制器，被配置成使用具有增益波形的光调制由对象反射的反射光； 捕获设备，被配置成捕获通过光调制器调制的已调制的反射光，以生成多个第二图像； 以及 深度图像处理器，被配置成使用在使用捕获装置生成的全部组的所述第二多个图像当 中的两组的第一多个图像的组合来计算相位延迟，以及基于相位延迟生成深度图像。
12. 如权利要求11所述的3D图像获取装置，还包括： 光源驱动器，被配置成通过驱动光源来控制光透射信号的波形； 光调制器驱动器，被配置成通过驱动光调制器控制增益波形；以及 控制器，被配置成控制光源驱动器、光调制器驱动器和捕获设备的操作。
13. 如权利要求12所述的3D图像获取装置，其中所述控制器被配置成控制光源驱动器 以使得光透射信号具有不同相位，并且以〇度、180度、90度和270度的次序顺序地投射， 其中所述深度图像处理器被配置成使用包括相应于〇度的第一图像和相应于180度的 第二图像的第一组以及包括相应于90度的第三图像和相应于270度的第四图像的第二组 来计算所述相位延迟。
14. 如权利要求12所述的3D图像获取装置，其中所述控制器被配置成控制光调制器驱 动器以使得光调制信号具有不同相位，并且反射光以〇度、180度、90度和270度的次序顺 序地调制，以及 其中所述深度图像处理器被配置成使用包括相应于〇度的第一图像和相应于180度的 第二图像的第一组以及包括相应于90度的第三图像和相应于270度的第四图像的第二组 来计算所述相位延迟。
15. 如权利要求13所述的3D图像获取装置，其中所述深度图像处理器被配置成确定所 述多个第二图像当中是否存在通过对象的运动生成的运动模糊图像的组，以及 其中所述深度图像处理器被配置成当包括第一图像和第二图像的第一组中的图像的 第一总和与包括第三图像和第四图像的第二组中的图像的第二总和之间的差等于或大于 第一临界值时，确定存在运动模糊图像。
16. 如权利要求15所述的3D图像获取装置，其中所述深度图像处理器被配置成使用所 述其他组的图像以及解调常数来恢复所确定的包括运动模糊图像的组的图像，所述解调常 数是相位延迟所致的图像的AC变化和DC偏移值之间的比率。
17. 如权利要求15所述的3D图像获取装置，其中所述深度图像处理器被配置成通过计 算相对于第一组和第二组的相位延迟来生成第一深度图像，以及通过计算相对于第二组和 下一第一组的相位延迟来生成第二深度图像。
18. 如权利要求15所述的3D图像获取装置，还包括： 第一镜头，被配置成将反射光聚焦在光调制器的区域之内的光调制器的光入射面； 滤波器，被配置成将具有预定波长的光透射在第一镜头和光调制器之间，以及被配置 成除去除了预定波长之外的波长的光；以及 第二镜头，被配置成将光调制器和捕获设备之间的已调制的光聚焦在捕获设备的区域 之内。
19. 如权利要求15所述的3D图像获取装置，其中所述捕获设备包括包含一维阵列或二 维阵列的电荷耦合器件（CCD)图像传感器、互补金属氧化物半导体（CMOS)图像传感器、光 电二极管阵列以及光电二极管中的至少一个，以及 其中所述捕获设备被配置成测量到单个点的距离。
20. 如权利要求15所述的3D图像获取装置，其中所述光源是固态发光设备中的一个， 其包括红外线波段中的激光二极管（LD)和发光二极管（LED)。
21. -种恢复包括运动模糊的图像的方法，所述方法包括： 通过确定第一组中的图像的第一总和与第二组中的图像的第二总和之间的差是否等 于或大于第一临界值来确定运动模糊图像是否发生在反射光信号中； 响应于运动模糊图像发生在反射光信号中，通过比较第一组中的图像的差与第二组中 的图像的差来确定包括运动模糊图像的组；以及 使用其他组的图像来恢复包括运动模糊图像的组的图像，所述其他组是不包括运动模 糊图像的组， 其中所述第一组包括反射光信号的第一图像和第二图像，并且所述第二组包括反射光 信号的第三图像和第四图像，以及 其中所述第一图像、第二图像、第三图像和第四图像每个具有不同的相位。
22. 如权利要求21所述的方法，其中所述第一图像相应于0度、第二图像相应于180 度、第三相应于90度、以及第四图像相应于270度。
23. 如权利要求21所述的方法，其中所述反射光已经通过光调制信号被调制。
24. 如权利要求21所述的方法，其中所述反射光已经被对象反射。
【文档编号】H04N13/00GK104104941SQ201410138665
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2013年4月8日
【发明者】朴勇和, 金善权, 尹熙善 申请人:三星电子株式会社