本发明涉及影像技术领域，特别涉及一种激光投射器的控制方法、激光投射器的控制装置、终端、非易失性计算机可读存储介质和计算机设备。
背景技术：
激光投射器可投射带有预定图案信息的激光，并将激光投射到位于空间中的目标用户上，再通过成像装置获取由目标用户反射的激光图案，以进一步获得目标用户的深度图像，然而，激光投射器投射的激光功率过高就容易对用户造成伤害。
技术实现要素：
本发明的实施例提供了一种控制方法、激光投射器的控制装置、终端、计算机可读存储介质和计算机设备。
本发明提供一种激光投射器的控制方法。所述激光投射器的控制方法包括步骤：
获取目标用户与所述激光投射器的投射距离；
依据所述投射距离获取所述激光投射器对应的投射功率；和
控制所述激光投射器以所述投射功率投射激光。
本发明提供一种激光投射器的控制装置。所述激光投射器的控制装置包括：
第一获取模块，所述第一获取模块用于获取目标用户与所述激光投射器的投射距离；
第二获取模块，所述第二获取模块用于依据所述投射距离获取所述激光投射器对应的投射功率；和
控制模块，所述控制模块用于控制所述激光投射器以所述投射功率投射激光。
本发明提供一种终端。所述终端包括激光投射器，所述终端还包括：
距离检测模组，所述距离检测模组用于获取目标用户与所述激光投射器的投射距离；
处理器，所述处理器用于依据所述投射距离获取所述激光投射器对应的投射功率；和
控制器，所述控制器用于控制所述激光投射器以所述投射功率投射激光。
本发明提供一个或多个包括计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行上述的激光投射器的控制方法。
本发明提供一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机可读指令，所述指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述的激光投射器的控制方法。
本发明实施方式的激光投射器的控制方法、激光投射器的控制装置、终端、计算机设备和非易失性计算机可读存储介质可依据目标用户与激光投射器的投射距离，控制激光投射器以对应的投射功率投射激光，避免激光投射器的投射功率过高而伤害用户。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明某些实施方式的激光投射器的控制方法的流程示意图；
图2是本发明某些实施方式的激光投射器的控制装置的模块示意图；
图3是本发明某些实施方式的终端的示意图；
图4是本发明某些实施方式的激光投射器的控制方法的流程示意图；
图5是本发明某些实施方式的激光投射器的控制装置的模块示意图；
图6是本发明某些实施方式的终端的示意图；
图7是本发明某些实施方式的激光投射器的控制方法的流程示意图；
图8是本发明某些实施方式的激光投射器的控制装置的模块示意图；
图9是本发明某些实施方式的终端的示意图；
图10是本发明某些实施方式的激光投射器的控制方法的流程示意图；
图11是本发明某些实施方式的激光投射器的控制装置的模块示意图；
图12是本发明某些实施方式的激光投射器的控制方法的流程示意图；
图13是本发明某些实施方式的激光投射器的控制装置的模块示意图；
图14是本发明某些实施方式的计算机设备的示意图；
图15是本发明某些实施方式的激光投射器的结构示意图；
图16至图18是本发明某些实施方式的激光投射器的部分结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请一并参阅图1至图3，本发明实施方式提供一种激光投射器30的控制方法。激光投射器30的控制方法包括步骤：
001：获取目标用户与激光投射器30的投射距离；
002：依据投射距离获取激光投射器30对应的投射功率；和
003：控制激光投射器30以投射功率投射激光。
请参阅图2，本发明实施方式还提供一种激光投射器30的控制装置10。本发明实施方式的激光投射器30的控制方法可以由本发明实施方式的激光投射器30的控制装置10实现。控制装置10包括第一获取模块11、第二获取模块12和控制模块13。步骤001可以由第一获取模块11实现，步骤002可以由第二获取模块12实现，步骤003可以由控制模块13实现。也即是说，第一获取模块11可用于获取目标用户与激光投射器30的投射距离。第二获取模块12可用于依据投射距离获取激光投射器30对应的投射功率。控制模块13可用于控制激光投射器30以投射功率投射激光。
请参阅图3，本发明实施方式还提供一种终端100。终端100包括激光投射器30，终端100还包括距离检测模组20、处理器40和控制器50。距离检测模组20可用于实施步骤001，处理器40可用于实施步骤002，控制器50可用于实施步骤003。也就是说，距离检测模组20可用于获取目标用户与激光投射器30的投射距离。处理器40可用于依据投射距离获取激光投射器30对应的投射功率。控制器50可用于控制激光投射器30以投射功率投射激光。
具体地，在本发明实施例中，控制装置10可以运用到计算机设备中，计算机设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜、游戏机等，本发明实施方式的终端100也可以是计算机设备中的一种。
本发明实施例以终端100是手机为例进行说明，终端100包括距离检测模组20、激光投射器30、处理器40和控制器50。距离检测模组20可用于获取目标用户与激光投射器30的投射距离，距离检测模组20的具体形式在此不作限制，可以是任意用于检测距离的装置，例如距离检测模组20可主动向目标用户发射检测信号，并通过接收被目标用户反射回的检测信号以获取投射距离，此时距离检测模组20可以是接近传感器或者深度相机等；距离检测模组20也可以直接接收由目标用户发出的检测信号，或者由目标用户反射的检测信号以获取投射距离，此时距离检测模组20可以包括多个成像装置，再通过处理多个成像装置采集到的不同角度的目标用户的图像，以得到目标用户的深度信息(投射距离)。
激光投射器30用于向目标用户投射激光图案，激光图案被目标用户调制后可以由成像装置采集，并进一步生成目标用户的深度图像以用于身份识别、动态捕捉等，其中激光可以是红外光，而当激光的投射功率过大或者目标用户与激光投射器30的投射距离过小时，激光投射器30投射的激光可能伤害用户，例如灼伤人眼。投射距离可以是用户的人脸距离激光投射器30的出光面的距离。
在一个例子中，激光投射器30可以作为距离检测模组20的一部分，也即是，激光投射器30可用于检测投射距离，此时距离检测模组20还包括成像装置。具体地，激光投射器30可以向目标用户以额定功率投射激光图案后，再由成像装置采集被目标用户调制后的激光图案，以获取目标用户的深度信息，也即是投射距离。
处理器40可以依据投射距离获取激光投射器30对应的投射功率，具体地，在获取投射距离后，处理器40可以从预存的投射距离与投射功率的关系表中查询该投射距离对应的投射功率，或者可以结合预设的转换系数计算出与该投射距离对应的投射功率，例如转换系数为k，投射距离为d，则投射功率p可以为p＝k×d。控制器50用于控制激光投射器30以对应的投射功率投射激光，具体地，控制器50在控制激光投射器30的投射功率时，可以控制激光投射器30的光源的发光功率，光源可以是垂直腔面发射激光器(verticalcavitysurfaceemittinglaser,vcsel)或者分布式反馈激光器(distributedfeedbacklaser，dfb)。
请参阅图4，在某些实施方式中，激光投射器30的控制方法还包括步骤：
004：获取目标场景的场景图像；
005：判断场景图像是否有人脸；和
若场景图像中有人脸，则执行步骤001。
请参阅图5，在某些实施方式中，激光投射器30的控制装置10还包括第三获取模块14和第一判断模块15。第三获取模块14可用于实施步骤004，第一判断模块15可用于实施步骤005。也就是说，第三获取模块14可用于获取目标场景的场景图像。第一判断模块15可用于判断场景图像是否有人脸。若场景图像中有人脸时，第一获取模块11可用于获取目标用户与激光投射器30的投射距离。
请参阅图6，在某些实施方式中，终端100还包括图像采集装置60，图像采集装置60可用于采集目标场景的场景图像。处理器40还可用于实施步骤004和步骤005。也即是说，处理器40可用于获取目标场景的场景图像，及判断场景图像是否有人脸。具体地，处理器40可以获取由图像采集装置60采集得到的目标场景的场景图像。当处理器40判断场景图像中有人脸时，距离检测模组20用于获取目标用户与激光投射器30的投射距离。
可以理解，终端100的激光投射器30可适用于多种不同的场合以实现不同的目的，而在这些场合中，可能激光投射器30的投射目标不涉及到人体，例如激光投射器30可用于测量终端100与某物体之间的距离，或者用于完成某物体的三维测绘等工作，此时激光投射器30可以以额定的功率投射，而不需要实时检测投射距离再获取投射功率，有利于节约终端100的使用功耗。
具体地，图像采集装置60可以是可见光摄像头，以采集目标场景的rgb场景图像；图像采集装置60也可以是红外光摄像头，以采集目标场景的红外场景图像。处理器40获取由图像采集装置60采集的场景图像，并通过分析场景图像中是否存在与人脸特征相似的特征点，以判断场景图像中是否有人脸，以判断目标场景中是否有人体存在。而在处理器40判断场景图像中有人脸时，才获取目标用户与激光投射器30的投射距离。
用户在终端100上输入激光投射器30的开启命令时，处理器40可以立即判断场景图像中是否有人脸，若判断没有人脸，则激光投射器30可以以额定功率投射激光。在激光投射器30开启的时段时，仍以预定的时间间隔判断场景图像中是否有人脸出现，预定的时间间隔例如可以是2秒、5秒、6秒、10秒等，如果在激光投射器30开启后，场景图像中重新出现了人脸，则处理器40可将出现人脸的判断结果传输至距离检测模组20，距离检测模组20再获取目标用户与激光投射器30的投射距离。如此，可以防止激光投射器30在使用较高投射功率工作时，投射范围内出现人体而伤害用户。
请参阅图7，在某些实施方式中，步骤001包括步骤：
0011：向目标用户发射检测信号；和
0012：依据被目标用户反射回的检测信号计算投射距离。
请参阅图8，在某些实施方式中，第一获取模块11包括发射单元111和接收单元112。发射单元111可用于实施步骤0011，接收单元112可用于实施步骤0012。也即是说，发射单元111可用于向目标用户发射检测信号。接收单元112可用于依据被目标用户反射回的检测信号计算投射距离。
请参阅图9，在某些实施方式中，距离检测模组20包括发射器21、接收器22和计算器23。发射器21可用于实施步骤0011，接收器22和计算器23可用于共同实施步骤0012。也即是说，发射器21可用于向目标用户发射检测信号。接收器22可用于接收被目标用户反射回的检测信号，计算器23可用于依据被目标用户反射回的检测信号计算投射距离。
检测信号可以为红外光，发射器21向目标用户发射红外光，红外光部分被目标用户反射并被接收器22接收到，计算器23可以依据接收器22接收到的被反射的红外光计算投射距离。在一个例子中，计算器23可以依据接收器22接收到的红外光的强度，以计算红外光从被发射到被接收所经过的行程，并可将该行程的一半作为投射距离，可以理解，接收到的红外光的强度越弱，则投射距离越大。在另一个例子中，计算器23还可以依据接收器22接收到的红外光的时间信息计算投射距离，具体地，红外光在终端100与目标用户之间传播的总时间为接收器22接收红外光与发射器21发射红外光的时间差，通过将该时间差的一半乘以红外光在空气中的传播速度，则可以计算得出投射距离。当然，检测信号也可以是其他类型的检测信号，例如可以是超声波等，在此不作限制。
请参阅图10，在某些实施方式中，激光投射器30的控制方法还包括步骤：
006：获取目标用户的拍摄图像；
007：依据拍摄图像计算目标用户的年龄；和
008：依据年龄调整激光投射器的投射功率。
请参阅图11，在某些实施方式中，激光投射器30的控制装置10还包括第三获取模块16、计算模块17和第一调整模块18。第三获取模块16可用于实施步骤006，计算模块17可用于实施步骤007，调整模块18可用于实施步骤008。也即是说，第三获取模块16可用于获取目标用户的拍摄图像。计算模块17可用于依据拍摄图像计算目标用户的年龄。第一调整模块18可用于依据年龄调整激光投射器30的投射功率。
请参阅图6，在某些实施方式中，终端100还包括图像采集装置60，图像采集装置60可用于实施步骤006，处理器40还可用于实施步骤007和步骤008。也即是说，图像采集装置60可用于获取目标用户的拍摄图像。处理器40还可用于依据拍摄图像计算目标用户的年龄，及依据年龄调整激光投射器30的投射功率。
不同年龄段的人对红外激光的耐受能力不同，例如小孩和老人更容易被激光灼伤等，可能对于成年人而言是合适强度的激光会对小孩造成伤害。本实施方式中，可以提取拍摄图像中人脸皱纹的特征点的数量、分布和面积等来判断目标用户的年龄，例如提取人眼外眼角处皱纹的多少判断目标用户的年龄，或者进一步结合用户的额头处的皱纹多少来判断目标用户的年龄。而在判断用户的年龄后，可以依据用户的年龄得到比例系数，具体可以是在查询表中查询得知年龄与比例系数的对应关系，例如年龄在15岁以下时，比例系数为0.6；年龄在15岁至20岁时，比例系数为0.8；年龄在20岁至45岁时，比例系数为1.0；年龄在45岁以上时，比例系数为0.8。在得知比例系数后，可以将依据投射距离计算得到的初始投射功率乘以比例系数，以得到最终投射功率，控制器50依据最终投射功率控制激光投射器30投射激光。如此，可以尤其避免投射激光的功率过大而伤害小年龄段或年龄较大的用户。
请参阅图12，在某些实施方式中，激光投射器30的控制方法还包括步骤：
009：获取目标用户的拍摄图像；
010：依据拍摄图像判断目标用户是否佩戴眼镜；和
011：若是，则降低激光投射器30的投射功率。
请参阅图13，在某些实施方式中，激光投射器30的控制装置10还包括第四获取模块19、第二判断模块1a和第二调整模块1b。第四获取模块19可用于实施步骤009，第二判断模块1a可用于实施步骤010，第二调整模块1b可用于实施步骤011。也即是说，第四获取模块19可用于获取目标用户的拍摄图像。第二判断模块1a可用于依据拍摄图像判断目标用户是否佩戴眼镜。第二调整模块1b可用于若用户佩戴眼镜，则降低激光投射器30的投射功率。
请参阅图6，在某些实施方式中，终端100还包括图像采集装置60，图像采集装置60可用于实施步骤009，处理器40还可用于实施步骤010和011。也就是说，图像采集装置60可用于获取目标用户的拍摄图像。处理器40可用于依据拍摄图像判断目标用户是否佩戴眼镜，和若用户佩戴眼镜，则降低激光投射器30的投射功率。
可以理解，用户是否佩戴眼镜可以用于表征用户眼睛的健康状况，具体为用户佩戴眼镜则表明用户的眼睛已经患有相关的眼疾或者视力不佳，在对佩戴眼镜的用户投射激光时，需要以较低的功率投射，以免对用户的眼睛造成伤害。具体地，处理器40在降低投射功率时，可以将依据投射距离计算得到的初始投射功率乘于预定的调节系数，以得到最终投射功率，预设的调节系数可以是介于0至1的系数，例如0.6、0.78、0.82、0.95等。控制器50依据最终投射功率控制激光投射器30投射激光。如此，可以尤其避免投射激光的功率过大伤害患有眼疾或视力不佳的用户。
进一步地，调节系数可以不是固定的，例如调节系数可以是依据环境中可见光或者红外光的强度自行调节的。当拍摄图像为rbg图像时，可以先计算拍摄图像的所有像素可见光强度的平均值，不同的平均值对应不同的调节系数，具体可以为，平均值越大，调节系数越小。同时，当拍摄图像为红外图像时，可以先计算拍摄图像的所有像素红外光强度的平均值，不同的平均值对应不同的调节系数，平均值越大，调节系数越小，平均值越小，调节系数越大。
本发明实施方式还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得处理器执行上述任一实施方式的激光投射器30的控制方法。例如执行步骤001：获取目标用户与激光投射器30的投射距离；步骤002：依据投射距离获取激光投射器30对应的投射功率；步骤03：控制激光投射器30以投射功率投射激光。
请参阅图14，本发明实施方式还提供了一种计算机设备200。计算机设备200包括存储器61及处理器40，存储器61中储存有计算机可读指令，指令被处理器40执行时，处理器40执行上述任一实施方式的激光投射器30的控制方法，例如执行步骤001：获取目标用户与激光投射器30的投射距离；步骤002：依据投射距离获取激光投射器30对应的投射功率；步骤03：控制激光投射器30以投射功率投射激光。
图14为一个实施例中的计算机设备200的内部模块示意图。如图14所示，该计算机设备200包括通过系统总线63连接的处理器40、存储器61(例如为非易失性存储介质)、内存储器64、显示屏65和输入装置66。其中，计算机设备200的存储器61存储有操作系统和计算机可读指令。该计算机可读指令可被处理器40执行，以实现上述任意一项实施方式所述的激光投射器30的控制方法。该处理器40可用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备200的运行。计算机设备200的内存储器64为存储器61中的计算机可读指令运行提供环境。计算机设备200的显示屏65可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏等，输入装置66可以是显示屏65上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备200外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，也可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。该计算机设备200可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理或穿戴式设备(例如智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜)等。本领域技术人员可以理解，图14中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的示意图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备200的限定，具体的计算机设备200可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
请参阅图15，在某些实施方式中，激光投射器30包括基板组件31、镜筒32、光源33、准直元件34、衍射光学元件(diffractiveopticalelements，doe)35、及保护盖36。控制器50在控制激光投射器30的投射功率时是通过控制激光投射器30的光源33的发光功率来实现的。
基板组件31包括基板311和电路板312。电路板312设置在基板311上，电路板312用于连接光源33与终端100的主板，电路板312可以是硬板、软板或软硬结合板。在如图15所示的实施例中，电路板312上开设有通孔3121，光源33固定在基板311上并与电路板312电连接。基板311上可以开设有散热孔3111，光源33或电路板312工作产生的热量可以由散热孔3111散出，散热孔3111内还可以填充导热胶，以进一步提高基板组件31的散热性能。
镜筒32与基板组件31固定连接，镜筒32形成有收容腔321，镜筒32包括顶壁322及自顶壁322延伸的环形的周壁324，周壁324设置在基板组件31上，顶壁322开设有与收容腔321连通的通光孔3212。周壁324可以与电路板312通过粘胶连接。
保护盖36设置在顶壁322上。保护盖36包括开设有出光通孔360的挡板362及自挡板362延伸的环形侧壁364。
光源33与准直元件34均设置在收容腔321内，衍射光学元件35安装在镜筒32上，准直元件34与衍射光学元件35依次设置在光源33的发光光路上。准直元件34对光源33发出的激光进行准直，激光穿过准直元件34后再穿过衍射光学元件35以形成激光图案。
光源33可以是垂直腔面发射激光器(verticalcavitysurfaceemittinglaser,vcsel)或者边发射激光器(edge-emittinglaser，eel)，在如图15所示的实施例中，光源33为边发射激光器，具体地，光源33可以为分布反馈式激光器(distributedfeedbacklaser，dfb)。光源33用于向收容腔312内发射激光。请结合图16，光源33整体呈柱状，光源33远离基板组件31的一个端面形成发光面331，激光33从发光面331发出，发光面331朝向准直元件34。光源33固定在基板组件31上，具体地，光源33可以通过封胶37粘结在基板组件31上，例如光源33的与发光面331相背的一面粘接在基板组件31上。请结合图15和图17，光源33的侧面332也可以粘接在基板组件31上，封胶37包裹住四周的侧面332，也可以仅粘结侧面332的某一个面与基板组件31或粘结某几个面与基板组件31。此时封胶37可以为导热胶，以将光源33工作产生的热量传导至基板组件31中。
请参阅图15，衍射光学元件35承载在顶壁322上并收容在保护盖36内。衍射光学元件35的相背两侧分别与保护盖36及顶壁322抵触，挡板362包括靠近通光孔3212的抵触面3622，衍射光学元件35与抵触面3622抵触。
具体地，衍射光学元件35包括相背的衍射入射面352和衍射出射面354。衍射光学元件35承载在顶壁322上，衍射出射面354与挡板362的靠近通光孔3212的表面(抵触面3622)抵触，衍射入射面352与顶壁362抵触。通光孔3212与收容腔321对准，出光通孔360与通光孔3212对准。顶壁322、环形侧壁364及挡板362与衍射光学元件35抵触，从而防止衍射光学元件35沿出光方向从保护盖36内脱落。在某些实施方式中，保护盖36通过胶水粘贴在顶壁362上。
上述的激光投射器30的光源33采用边发射激光器，一方面边发射激光器较vcsel阵列的温飘较小，另一方面，由于边发射激光器为单点发光结构，无需设计阵列结构，制作简单，激光投射器30的光源成本较低。
分布反馈式激光器的激光在传播时，经过光栅结构的反馈获得功率的增益。要提高分布反馈式激光器的功率，需要通过增大注入电流和/或增加分布反馈式激光器的长度，由于增大注入电流会使得分布反馈式激光器的功耗增大并且出现发热严重的问题，因此，为了保证分布反馈式激光器能够正常工作，需要增加分布反馈式激光器的长度，导致分布反馈式激光器一般呈细长条结构。当边发射激光器的发光面331朝向准直元件34时，边发射激光器呈竖直放置，由于边发射激光器呈细长条结构，边发射激光器容易出现跌落、移位或晃动等意外，因此通过设置封胶37能够将边发射激光器固定住，防止边发射激光器发生跌落、位移或晃动等意外。
请参阅图15和图18，在某些实施方式中，光源33也可以采用如图18所示的固定方式固定在基板组件31上。具体地，激光投射器30包括多个支撑块38，支撑块38可以固定在基板组件31上，多个支撑块38共同包围光源33，在安装时可以将光源33直接安装在多个支撑块38之间。在一个例子中，多个支撑块38共同夹持光源33，以进一步防止光源33发生晃动。
在某些实施方式中，保护盖36可以省略，此时衍射光学元件35可以设置在收容腔321内，衍射光学元件35的衍射出射面354可以与顶壁322相抵，激光穿过衍射光学元件35后再穿出通光孔3212。如此，衍射光学元件35不易脱落。
在某些实施方式中，基板311可以省去，光源33可以直接固定在电路板312上以减小激光投射器30的整体厚度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)等。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。