一种深度信息获取系统及方法、摄像模组和电子设备与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种深度信息获取系统及方法、摄像模组和电子设备。

背景技术：

随着通信技术的发展，电子设备的功能也越来越强大，应用飞行时间技术(timeofflight，简称tof)检测被拍摄对象的深度信息。tof中，传感器向待测对象发出经调制的近红外光，达到待测对象后反射回传感器，通过计算激光光线发射和反射的时间差或者相位差，来计算待测对象的距离，获得深度信息。结合相机拍摄，将待测对象的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。现有tof技术中，采用850纳米的激光，而亮环境中含有较大量的850波段光线，使得tof技术的电子设备在亮环境中干扰噪声较大，导致深度识别精度较低。可见，现有的深度信息获取系统存在深度获取精度较低的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种深度信息获取系统及方法、摄像模组和电子设备，以解决现有深度信息获取系统存在深度信息获取精度较低的技术问题。

为了达到上述目的，本发明实施例提供的具体方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种深度信息获取系统，所述深度信息获取系统包括：激光发射装置、激光接收装置、光电感应装置和处理器，所述激光接收装置和所述光电感应装置设置于所述激光发射装置的激光传输路线上，所述激光发射装置和所述光电感应装置均与所述处理器电连接；

所述激光发射装置设置有对应不同环境亮度的至少两个激光源；

所述处理器用于根据目标激光源的激光传输时间，获得待测对象的深度信息，所述目标激光源为与所述待测对象所处的环境亮度匹配的激光源。

第二方面，本发明实施例提供了一种深度信息获取方法，应用于第一方面所述的深度信息获取系统，所述深度信息获取方法包括：

控制所述深度信息获取系统中的所述激光发射装置的目标激光源向待测对象发射目标激光，其中，所述目标激光源为所述激光发射装置中的至少两个激光源中的，与所述待测对象所处的环境亮度匹配的至少一个激光源；

控制所述深度信息获取系统中的所述光电感应装置感应所述目标激光；

根据所述目标激光的传输时间，获得所述待测对象的深度信息。

第三方面，本发明实施例提供了一种摄像模组，所述摄像模组包括摄像头本体，以及如第一方面任一项所述的深度信息获取系统，所述深度信息获取系统的所述激光发射装置、所述激光接收装置和所述光电感应装置均朝向所述摄像头本体的摄像头设置。

第四方面，本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括设备本体以及如第一方面所述的深度信息获取系统。

本发明实施例中，深度信息获取系统包括激光发射装置、激光接收装置、光电感应装置和处理器。所述激光发射装置内设置有对应不同环境亮度的至少两个激光源，将待测对象所处的环境亮度匹配的激光源发射的激光作为目标激光，处理器控制所述光电感应装置感应所述目标激光，以计算所述待测对象的深度信息。选择与环境亮度匹配的目标激光计算待测对象的深度信息，可以减少环境中其他光线的干扰，提高深度信息获取系统的识别精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种深度信息获取系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种深度信息获取系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的深度信息获取系统的光电感应装置的感光区域的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种深度信息获取方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的深度信息获取系统，设置光电感应装置上感应不同波段激光的感光区域交叉覆盖整个感光区域，可以获得对应待测对象的较为准确的且相对完整的深度信息，进一步提高深度信息获取精度。本发明实施例提供的深度信息获取系统的具体实施过程请参见上述实施例提供的深度信息获取系统的实施过程，在此不再一一赘述。

请参见图1，图1为本发明实施例提供的深度信息获取系统100的结构示意图。如图1所示，一种深度信息获取系统100，包括：激光发射装置110、激光接收装置120、光电感应装置130和处理器(图中未示出)，所述激光发射装置110和所述光电感应装置130均与所述处理器电连接。所述激光接收装置120和所述光电感应装置130均设置于所述激光发射装置110的激光传输路线上。

所述激光发射装置110设置有不同环境亮度的至少两个激光源，所述至少两个激光源中，每个激光源发射激光的波长不同。在不同环境亮度中，环境中的干扰光线的含量不同。例如，在室内或者暗环境中，环境中940纳米及其附近波段的光线较多，容易干扰所述深度信息获取系统100的940纳米及其附近波段的激光感应。在室外或者亮环境中，环境中850纳米及其附近波段的光线较多，容易干扰所述深度信息获取系统100的850纳米及其附近波段的激光感应。所述激光发射装置110针对不同环境亮度设置不同的激光源，在对应环境亮度设置的激光源中，该环境中与该激光源发射激光的波段重合的光线较少，不易对深度信息获取系统100的激光感应产生较大影响，可以提高深度信息获取精度。

在上述实施例的基础上，所述激光发射装置110可以设置有第一激光源112和第二激光源114，所述第一激光源112对第一环境亮度，所述第二激光源114对应第二环境亮度，所述第一环境亮度大于所述第二环境亮度。所述第一环境亮度可以为室外或者亮度较大的环境对应的亮度，所述第二环境亮度可以为室内或者亮度较小的环境对应的亮度，具体亮度值不做限定。

在一种实施方式中，所述深度信息获取系统可以根据用户输入的环境亮度或者环境模式确定所述待测对象所处的环境亮度，还可以根据定位位置是在室内或者室外确定环境亮度，也可以根据当前时间是白天还是晚上确定环境亮度的模式，在此不做限定。

在其他实施方式中，所述深度信息获取系统100还可以设置亮度采集装置，用于采集所述待测对象所处的环境亮度。所述亮度采集装置与处理器连接，将所采集的环境亮度发送给所述处理器，由所述处理器根据所述环境亮度，选择与环境亮度匹配的激光源。所述亮度采集装置可以为光敏传感器，感测环境中的光线强度，以确定待测对象所处的环境亮度为亮度较大的第一环境亮度，还是环境亮度较小的第二环境亮度。

考虑到在亮度较大的环境中，940纳米的干扰光线较少，因此可以设置所述第一激光源112输出的第一激波长范围为900纳米至950纳米。在亮度较小的环境中，850纳米的干扰光线较少，因此可以设置所述第二激光源114输出的第二激光波长范围可以为810纳米至870纳米。优选的，设置所述第一激光源112发射的第一激光的波长为940纳米，所述第二激光波长为850纳米。

所述激光发射装置110设置于所述光电感应装置130的感光区域，用于接收所述激光发射装置110发射的达到待测对象后折返的激光，将所接收的激光汇集到所述光电感应装置130上。所述激光发射装置110可以为滤光片，所述滤光片所过滤光线的波长可以与所述至少两个激光源发射的激光波长保持一致。如上述实施例中，若所述激光发射装置110包括第一激光源112和第二激光源114，则可以设置所述激光接收装置120可以接收所述第一激光源112和所述第二激光源114发射的激光，过滤掉其他波长的激光，以提高光电感应的精度，减少环境光线干扰。

所述处理器与所述激光发射装置110和所述光电感应装置130均连接，获取所述激光发射装置110发射激光的数据和所述光电感应装置130感应激光的数据。所述处理器根据待测对象所处的环境亮度，确定与所述环境亮度匹配的激光源为目标激光源。根据所述目标激光源发射的目标激光的传输时间，计算所述待测对象上的多个测试点的距离信息，进而计算所述待测对象的深度信息。

所述深度信息获取系统100在需要获取待测对象的深度信息时，处理器控制激光发射装置110的至少两个激光源向所述待测对象发射激光，发射的激光达到待测对象表面后折返至所述激光接收装置120，激光接收装置120将过滤掉其他干扰光线后的激光汇集至所述光电感应装置130。处理器根据待测对象所处的环境亮度，确定匹配的激光源为目标激光源。处理器控制光电感应装置130感应所述目标激光，并根据目标激光的传输时间，计算待测对象的深度信息。

上述本发明实施例提供的深度信息获取系统100，在激光发射装置110内设置对应不同环境亮度的激光源，光电感应装置130感应与待测对象所处的环境亮度匹配的目标激光源发射的目标激光，即可获取待测对象的深度信息。设置对应不同环境亮度的至少两个激光源，根据与环境亮度匹配的目标激光计算待测对象的深度信息，可以有效排除环境中干扰光的含量，提高深度信息获取精度。

如图1所示，在上述实施例的基础上，所述激光接收装置120可以包括第一滤光片122和第二滤光片124，所述第一滤光片122用于接收所述第一激光，滤除与所述第一激光的波长不重合的光线，所述第二滤光片124用于接收所述第二激光，滤除与所述第二激光的波长不重合的光线。所述第一滤光片和所述第二滤光片均设置于所述光电感应装置130的感光区域，以使所述激光发射装置110发射的激光汇集到所述光电感应装置130进行光电感应。

为了保证较好的透光率，所述第一滤光片和所述第二滤光片的覆盖区域不能重合。所述第一滤光片122和所述第二滤光片124可以位于同一平面内，所述第一滤光片122和所述第二滤光片124可以在同一平面内邻接设置，也可以在同一平面内间隔一定距离设置。优选的，所述第一滤光片122和所述第二滤光片124也可以为一体成型的一个滤光片，该滤光片包括第一滤光区域和第二滤光区域，所述第一滤光区域用于接收所述第一激光源112发射的第一激光，所述第二滤光区域用于接收所述第二激光源114发射的第二激光。所述滤光片上所述第一滤光区域和所述第二滤光区域可以邻接设置，所述第一滤光区域和所述第二滤光区域之间也可以间隔一定距离设置，在此不做限定。

在其他实施方式中，所述第一滤光片122和所述第二滤光片124也可以位于不同平面内，距离所述光电感应装置的感光区域的垂直距离不同。其他能实现所述激光接收装置120接收所述激光发射装置110的至少两个激光源发射的激光的滤光片设置方式均可适用于本实施例，在此不做限定。

在上述实施例的基础上，如图1所示，所述第一滤光片122和所述第二滤光片124邻接设置于平行于所述光电感应装置130感光区域的同一个平面内，相应地，所述光电感应装置130的感光区域分为感应所述第一激光的第一感光区域132，以及感应所述第二激光的第二感光区域134。可以将所述第一滤光片122对应的感光区域设为第一感光区域132，将所述第二滤光片124对应的感光区域设为第二感光区域134。所述第一滤光片122和所述第二滤光片124可以分别排列成同心圆、环形、邻接矩形等多种组合形状，在此不做限定。处理器可以仅控制所述光电感应装置130感应目标激光源对应的感光区域，还可以仅采集所述目标激光源对应的感光区域的激光传输数据，以计算待测对象的深度信息。在一些特殊环境中，若所述光电感应装置130的感光区域对所述第一激光和所述第二激光的感光区域均感应良好，且环境中干扰信息较少，则可以采集第一滤光片和第二滤光片对应的感光区域进行深度信息计算，在此不做限定。

请参见图2，为本发明实施例提供的深度信息获取系统100的结构示意图。本发明实施例提供的深度信息获取系统100与上述实施例提供的深度信息获取系统100的区别在于，激光接收装置120和光电感应装置130的结构不同。如图2所示，一种深度信息获取系统100，包括激光发射装置110、激光接收装置120、光电感应装置130和处理器，所述激光接收装置120和所述光电感应装置130均设置于所述激光发射装置110的激光传输路线上，所述激光发射装置110和所述光电感应装置130均与所述处理器电连接。

所述激光发射装置110包括第一激光源112和第二激光源114，所述第一激光源112对应第一环境亮度，所述第二激光源114对应第二环境亮度，所述第一环境亮度大于所述第二环境亮度。

所述激光接收装置120包括滤光片，所述滤光片包括第一滤光区域和第二滤光区域，所述第一滤光区域和所述第二滤光区域间隔设置，使得所述滤光片可以透过待测对象处折返的大部分第一激光和第二激光，并将接收的全部所述第一激光和所述第二激光均汇集到所述光电感应装置130的感光区域。

所述光电感应装置130的感光区域包括第一感光区域132和第二感光区域134，所述第一感光区域132感应所述第一激光，所述第二感光区域134感应第二激光。所述第一感光区域132和所述第二感光区域134间隔设置，使得所述光电感应装置130的感光区域可以接收待测对象较为完整的深度信息。

如图3所示，在上述实施例的基础上，所述第一激光源112发射的第一激光可以为940纳米激光，所述第二激光源114发射的第二激光可以为850纳米激光。所述光电感应装置130的pixel分布情况可以为：光电感应装置130中的colorfilter设计为pixel中的colorfilter为850纳米和940纳米交叉，一部分pixels的colorfilter只通过940纳米的第一激光，一部分pixels的colorfilter只通过850纳米波段的第二激光。两种类型的colorfilter在光电感应装置130中均匀分布。在进行待测对象的深信息获取时，两种波段的激光均可分别形成完整的图像信息。在其他实施方式中，所述光电感应装置130中的pixels还可以根据实际应用场景，设计成对应其他波段的pixels的不同占比方案，在此不做限定。

上述本发明实施例提供的深度信息获取系统100，对待测对象进行深度信息获取时，确定所述待测对象所处环境的环境亮度，查找与所述环境亮度匹配的目标激光源。若所述环境亮度为户外或者亮环境，则将所述第一激光源112确定为所述目标激光源。若所述环境亮度为室内或者暗环境，将所述第二激光源114确定为所述目标激光源。开启所述目标激光源发射目标激光，所述激光发射装置110对应的滤光区域接收所述目标激光，所述光电感应装置130对应的感光区域感应所述目标激光成像，即可获得该待测对象的准确的、相对完整的深度信息。

请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种深度信息获取方法的流程示意图。如图4所示，一种深度信息获取方法，应用于上述实施例提供的深度信息获取系统。所述深度信息获取方法包括：

步骤401、控制所述深度信息获取系统中的所述激光发射装置的目标激光源向待测对象发射目标激光。

处理器获取待测对象的深度信息，需要控制所述激光发射装置向所述待测对象发射激光，并确定需要感应的目标激光源发射的目标激光。所述目标激光源为所述激光发射装置设置的至少两个激光源中，与所述待测对象所处的环境亮度匹配的至少一个激光源。

在一种实施方式中，所述处理器可以控制所述激光发射装置的至少两个激光源均向所述待测对象发射激光。根据环境亮度，确定与所述环境亮度匹配的激光源为目标激光源，将该目标激光源发射的激光为目标激光。

在另一种实施方式中，所述处理器还可以先确定与所述待测对象所处的环境亮度匹配的激光源，作为所述目标激光源，将该目标激光源发射的激光作为所述目标激光。所述处理器可以仅控制所述目标激光源发射激光。

步骤402、控制所述深度信息获取系统中的所述光电感应装置感应所述目标激光。

依据上述步骤控制所述目标激光源向所述待测对象发射目标激光后，控制所述光电感应装置感应所述目标激光，处理器采集对应目标激光的感光区域的激光传输数据。

步骤403、根据所述目标激光的传输时间，获得所述待测对象的深度信息。

依据上述步骤获取对应所述目标激光的感光区域的激光传输数据，根据目标激光的传输时间，获得所述待测对象的深度信息。

在上述实施例的基础上，所述深度信息获取系统还可以包括亮度采集装置，所述亮度采集装置与所述处理器连接。所述亮度采集装置采集待测对象所处的环境亮度至处理器，由所述处理器根据所接收的环境亮度，确定与之匹配的目标激光源，再控制目标激光源的发射和接收操作。通过增设亮度采集装置，可以根据环境光亮度自动选择匹配的目标激光源，提高深度信息获取的准确性和便捷性。

本发明实施例提供的深度信息获取方法，在激光发射装置内设置对应不同环境亮度的激光源，光电感应装置感应与待测对象所处的环境亮度匹配的目标激光源发射的目标激光，即可获取待测对象的深度信息。设置对应不同环境亮度的至少两个激光源，根据与环境亮度匹配的目标激光计算待测对象的深度信息，可以有效排除环境中干扰光的含量，提高深度信息获取精度。本发明实施例提供的深度信息获取方法的具体实施过程请参见上述实施例提供的深度信息获取系统的具体实施过程，在此不再一一赘述。

本发明实施例还提供了一种摄像模组，所述摄像模组还包括摄像头本体和深度信息获取系统，所述深度信息获取系统可以为上述实施例提供的深度信息获取系统。所述深度信息获取系统的所述激光发射装置、所述激光接收装置和所述光电感应装置均与所述摄像头本体的摄像头光耦合。通过所述摄像头实现与待测对象的光耦合，以获得待测对象的深度信息。

本发明实施例提供的摄像模组，深度信息获取系统的激光发射装置、激光接收装置和光电感应装置均与所述摄像模组的摄像头光耦合。在激光发射装置内设置对应不同环境亮度的激光源，光电感应装置感应与待测对象所处的环境亮度匹配的目标激光源发射的目标激光，即可获取待测对象的深度信息。设置对应不同环境亮度的至少两个激光源，根据与环境亮度匹配的目标激光计算待测对象的深度信息，可以有效排除环境中干扰光的含量，提高深度信息获取精度。本发明实施例提供的摄像模组的具体实施过程请参见上述实施例提供的深度信息获取系统的具体实施过程，在此不再一一赘述。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括设备本体和深度信息获取系统，所述深度信息获取系统设置于所述设备本体内。所述电子设备中，深度信息获取系统的激光发射装置和光电感应装置均与处理器电连接，所述激光接收装置和所述光电感应装置均设置于所述激光发射装置的传输路线上。

本发明实施例提供的电子设备，包括设备本体和深度信息获取系统。深度信息获取系统的激光发射装置、激光接收装置和光电感应装置均与所述摄像模组的摄像头光耦合。在激光发射装置内设置对应不同环境亮度的激光源，光电感应装置感应与待测对象所处的环境亮度匹配的目标激光源发射的目标激光，即可获取待测对象的深度信息。设置对应不同环境亮度的至少两个激光源，根据与环境亮度匹配的目标激光计算待测对象的深度信息，可以有效排除环境中干扰光的含量，提高深度信息获取精度。本发明实施例提供的电子设备的具体实施过程请参见上述实施例提供的深度信息获取系统的具体实施过程，在此不再一一赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、电子设备和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或深度信息获取可以是通过一些接口，电子设备或单元的间接耦合或深度信息获取，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。