渡越时间相机系统的制作方法_3

文档序号:9673286阅读:来源:国知局
率的多种深度图,并且可选地是优选为较高分辨率的彩色图像。
[0050]包含在每个单一图像中的不同信息的熔合(即,根据TOF原理所获得的至少一个深度图与至少包含深度信息或者色彩信息的至少另一个图像的熔合)使得能够计算具有改进的质量的一个单一的最终图像。“熔合”应当被理解成组合与诸个体图像有关的信息以生成至少演示出对每个单体像素有较高质量深度测量或者较高分辨率的改进的和/或完善的图像或“超级图像”。
[0051]通过使用TOF相机系统,就有可能将诸个体图像熔合成一个“超级图像”,例如熔合4个个体图像。在优选的实施例中,熔合所得的所谓的“超级图像”的分辨率和深度图准确性信息两者相比于从每个单一个体图像生成的个体信息均得到了改进。
[0052]在一个实施例中,镜头阵列的至少一个镜头或者TOF系统的至少一个相机可以在以下几点中不同于其他镜头或相机:镜头可以递送不同焦距的图像,并且相机可以具有不同的大小和/或不同的分辨率。例如,包括两个TOF相机和两个彩色相机的TOF相机系统可以具有与这些TOF相机(相应的TOF传感器)尺寸和分辨率不同的彩色相机(相应的色彩传感器)。与TOF相机相关联的镜头可以进一步与那些与彩色相机相关联的镜头具有不同的焦距。在TOF相机和彩色相机所观察到的场景是相同的情况下,与每种相机相关联的参数(即,分辨率、镜头焦距、传感器大小)可以导致每种相机捕捉到不同图像。例如,由立体视觉原理从彩色图像估计的深度图可以表示出与由至少一个TOF相机所获得的深度图所成像的场景的略微不同的视。
[0053]可以在TOF相机系统中实现的驱动参数在下文中所呈现但是不限于下文中的呈现。
[0054]在一个实施例中,至少有两个相机可以由用于实现立体景深技术的参数驱动。立体景深是指用于通过双眼视觉的手段来创建或增强图像中的深度的幻觉的技术。在该技术中,由于头上眼睛的不同位置,场景的双眼视觉在两个眼睛中创建了该场景的两个略微不同的图像。这些不同提供了能够被大脑用来计算视觉场景中的深度的信息,从而提供了深度知觉。在一个实施例中,基于本发明的至少两个视点的组合,被动立体景深计算可以次于渡越时间深度计算被使用。该计算可以十分粗略,来识别或解决解混叠。优选地,可以使用相隔最远的区域107(8卩,最远的相机)。进一步优选的,在四个像素的情形中,对角线区域可以被用来实现那些驱动参数。
[0055]在一个派生的实施例中,至少有两个相同分辨率的彩色相机可以被用来提供去往基于立体景深原理的深度测量的输入,使用该输入,源自该至少一个TOF相机的深度图可以被熔合。
[0056]在本发明的使用立体景深技术的另一派生的实施例中,至少两个TOF相机各自被以不同参数驱动,用于提供相同场景的具有不同固有测量质量的两个深度图。那些深度图被熔合到一起用于提供质量比两个原始个体深度图中的任一者都高的深度图。TOF相机系统可以进一步使用由两个TOF相机所固有地提供的两个个体IR照明或置信度图,从而实现从立体生成深度图的立体景深技术,其可以被用于熔合或完善来自TOF相机的这两个深度图中的至少一个,或者通过它们的熔合生成的深度图。此类实施例可以尤其涉及例如获得预定的光脉冲频率或照明功率所不允许获得的额外的距离测量射程。
[0057]在其中至少一个传感器是用于针对TOF原理操作的TOF传感器的一个特定实施例中,至少两个其他传感器可以是使用不同参数操作的RGB传感器,其具有较高的分辨率并且被用于从立体视觉原理确定深度图。该基于立体视觉的高分辨率深度图可以用于与获取自该至少一个TOF传感器的TOF原理的较低分辨率深度图熔合。遭受到孔洞和与TOF原理深度测量相比最低的深度估计的基于立体视觉的深度图、在TOF相机处获得的深度图可以用于完善由立体视觉原理获得的较高分辨率但是不完整的深度图。优选地,该熔合可以在TOF相机系统的电路系统内操作,并且最终的改善的深度图也可以包括源自立体视觉捕捉的色彩信息。该改进的最终图像具有类似于高度解析传感器的分辨率,但是也可以使用本领域现有技术中的内插计算手段而具有更低或更高的分辨率。
[0058]根据另一实施例,可以在TOF相机系统的相机上(特别是在TOF相机系统的TOF相机上)实现的另一驱动参数是当从场景照射回每个个体TOF相机上时,应用到所发射的脉冲化照明的不同频率及其经同步的捕捉的使用。该用于不同地驱动相机的特定实施例旨在将深度测量解混叠原理应用在TOF测量上。在信号处理及相关的学科中,混叠是指使得不同信号当被采样时变得难以区分的效应。时间混叠是当样本在时间上变得不可区分。当正被周期性采样的信号也具有周期性内容时可能发生时间混叠。在TOF原理操作的系统中,在给定调制频率处,深度混叠导致了离具有预定操作射程的TOF相机系统不同距离的对象测量到的距离被记录为相同距离的多义性。例如,若足够的经调制的光反射回相机上,那么具有从一米到五米的操作射程的使用单一调制频率操作的TOF相机系统使得距离相机系统六米处的任何对象被测量成在一米处(周期性行为)。
[0059]在一个实施例中,TOF相机系统的至少一个TOF相机可以由此类解混叠原理驱动,并且更具体地,由相关解混叠算法或方法驱动。该至少一个TOF相机可被操作并驱动以用于根据TOF原理使用至少两个不同频率来测量距离信息,并且该TOF相机所获取的距离测量可以根据解混叠原理而被解混叠。深度图形式的这些距离测量可以随后与来自TOF相机系统的其他相机的测得信息熔合,所述的其他相机可以用不同参数驱动。例如,其他信息可以是源自立体视觉原理或者源自TOF原理的较高或较低分辨率深度图、和/或彩色图像中的至少一者。
[0060]在进一步优选的实施例中,不同解混叠技术可被实现用于不同相机(S卩,区域107),从而产生甚至更为稳健的解混叠益处,因为每个相机提供不同的经解混叠深度测量。另一示例是包括用不同参数操作的至少两个TOF相机的TOF相机系统,所述不同参数是它们的相应捕捉被同步到的调制频率。至少两个不同频率能够被用来驱动TOF相机。该经调制的照明光可以包括至少两个预定频率:一个为参考频率并且进一步的频率例如为该参考频率的三分之一。TOF相机系统的一个第一 TOF相机可以与此低至为三分之一的调制频率同步地被驱动,而该TOF相机系统的另一 TOF相机可以与参考频率同步地被驱动。以此方式,该TOF相机系统的这两个TOF相机可以在相同时间内捕获具有不同的无歧义距离射程的深度混叠测量,那些深度测量可以被进一步组合用于提供一个单一解混叠深度图。若有需要,该原理能够被重复,由此产生至完整TOF相机系统的非常高的无歧义距离。
[0061]在包括根据TOF原理操作的至少一个TOF相机的一个派生实施例中,如此生成的经解混叠深度图可以进一步与来自至少一个其他相机的其他测量融合,所述其他测量是源自TOF原理或立体视觉原理的另一相同分辨率深度图、相同分辨率彩色图、源自TOF原理或立体视觉原理的较高分辨率深度图、较高分辨率彩色图中的至少一者。
[0062]应当注意,当使用多个频率时(即,至少两个),为了在基于TOF的深度测量上操作解混叠原理,第二频率越高,第二深度测量的准确性就越高。另外,若包括至少一个TOF相机的TOF相机系统是根据解混叠原理来操作的,并且优选地,若两个TOF相机各自用至少一个频率操作,那么深度测量的熔合可以导致更为准确的深度图。若附加地,使用另一驱动参数操作的至少一个相机是具有较高分辨率的,那么最终的图像会包括更高的分辨率、更高的准确度、以及经解混叠的深度测量。更为优选的,相机系统可以进一步包括用于捕捉色彩信息的装置,那些装置的特征在于至少一个相机捕捉色彩信息。更为优选的,TOF相机系统的至少一个相机是RGBZ相机,诸如RGBZ传感器。TOF相机系统能够由此包括至少三个相机,其中至少两个相机是TOF相机,并且该至少两个TOF相机由不同驱动参数驱动(诸如但不限于频率),而在同时对相同场景成像。
[0063]在一个讲一步的实施例中,不同背景光稳健性机制可以在相机上实现。经常地,通过改进背景光稳健性,噪声或像素节距能够被改善。在诸不同区域107上(即,在诸相机上)使用背景光稳健性机制可以带来强大的优势。在一个实施例中,该系统的至少一个相机可以由背景光稳健性机制驱动。这可以为在高背景光的情形中仅需要
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1