CN108564614B - 深度获取方法和装置、计算机可读存储介质和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深度获取方法。深度获取方法用于电子装置，深度获取方法包括步骤获取目标物体的多个初始深度信息；分别处理多个初始深度信息得到多个中间深度信息；和合并多个中间深度信息得到最终深度信息。本发明还公开了一种深度获取装置、非易失性计算机可读存储介质和计算机设备。最终深度信息由多个中间深度信息合并而成，多个中间深度信息通过多个初始深度信息处理得到，多个中间深度信息可以是多个初始深度信息中最能反映目标物体的真实深度信息的部分，进而由多个中间深度信息合成的最终深度信息的准确度较高。

Description

深度获取方法和装置、计算机可读存储介质和计算机设备

技术领域

本发明涉及影像技术领域，特别涉及一种深度获取方法、深度获取装置、非易失性计算机可读存储介质和计算机设备。

背景技术

激光投射器向目标物体投射激光图案后，由成像装置获取被目标物体调制后的激光图案，处理器可进一步处理被调制后的激光图案以获取目标物体的深度信息，针对每个距离范围内的目标物体，均有与其最适配的激光图案，当目标物体与激光投射器之间的距离范围跨度较大时，激光投射器一次投射的激光图案不能很好地与整个目标物体适配，导致最终获取的深度信息的准确度不高。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种深度获取方法、深度获取装置、非易失性计算机可读存储介质和计算机设备。

本发明实施方式的深度获取方法用于电子装置，所述深度获取方法包括：

获取目标物体的多个初始深度信息；

分别处理多个所述初始深度信息得到多个中间深度信息；和

合并多个所述中间深度信息得到最终深度信息。

本发明实施方式的深度获取装置用于电子装置，所述深度获取装置包括：

第一获取模块，用于获取目标物体的多个初始深度信息；

第一处理模块，用于分别处理多个所述初始深度信息得到多个中间深度信息；和

合并模块，用于合并多个所述中间深度信息得到最终深度信息。

本发明实施方式的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深度获取方法。

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深度获取方法。

本发明实施方式的深度获取方法、深度获取装置、非易失性计算机可读存储介质和计算机设备中，最终深度信息由多个中间深度信息合并而成，多个中间深度信息通过多个初始深度信息处理得到，多个中间深度信息可以是多个初始深度信息中最能反映目标物体的真实深度信息的部分，进而由多个中间深度信息合成的最终深度信息的准确度较高。

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深度获取方法的流程示意图；

图2是本发明某些实施方式的深度获取装置的模块示意图；

图3是本发明某些实施方式的电子装置的结构示意图；

图4是本发明某些实施方式的结构光投射器投射的点阵图案示意图；

图5是本发明某些实施方式的深度获取方法的流程示意图；

图6是本发明某些实施方式的深度获取方法的流程示意图；

图7是本发明某些实施方式的深度获取装置的模块示意图；

图8是本发明某些实施方式的深度获取方法的原理示意图；

图9是本发明某些实施方式的深度获取方法的流程示意图；

图10是本发明某些实施方式的深度获取装置的模块示意图。

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。

请参阅图1至图3，本发明实施方式的深度获取方法可用于电子装置100，深度获取方法包括步骤：

01：获取目标物体的多个初始深度信息；

02：分别处理多个初始深度信息得到多个中间深度信息；和

03：合并多个中间深度信息得到最终深度信息。

本发明实施方式的深度获取装置10用于电子装置100，深度获取装置10包括第一获取模块11、第一处理模块12和合并模块13。步骤01可以由第一获取模块11实现，步骤02可以由第一处理模块12实现，步骤03可以由合并模块13实现。也就是说，第一获取模块11可用于获取目标物体的多个初始深度信息。第一处理模块12可用于分别处理多个初始深度信息得到多个中间深度信息。合并模块13可用于合并多个中间深度信息得到最终深度信息。

本发明实施方式的电子装置100包括处理器30，处理器30可用于实施上述的步骤01、02和03。也就是说，处理器30可用于获取目标物体的多个初始深度信息，多个初始深度信息可以由深度采集装置20采集并发送给处理器30，处理器30接收并获取多个初始深度信息。处理器30还可用于分别处理多个初始深度信息得到多个中间深度信息，和合并多个中间深度信息得到最终深度信息。

本发明实施方式的深度获取方法、深度获取装置10和电子装置100中，最终深度信息由多个中间深度信息合并而成，多个中间深度信息通过多个初始深度信息处理得到，多个中间深度信息可以是多个初始深度信息中最能反映目标物体的真实深度信息的部分，进而由多个中间深度信息合成的最终深度信息的准确度较高。

具体地，在本发明实施例中，深度获取装置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，本发明实施方式的电子装置100也可以是计算机设备中的一种，本发明实施方式以电子装置100是手机为例进行说明。

请参阅图3，电子装置100还包括深度采集装置20。在一个例子中，深度采集装置20可以用于依据结构光测距的方式采集目标物体的深度信息，深度采集装置20包括结构光投射器21、图像采集装置22、及处理芯片，结构光投射器21用于向目标物体投射结构光图案，图像采集装置22接收由目标物体调制后的结构光图案，处理芯片处理结构光投射器21投射的结构光图案与图像采集装置22接收的结构光图案以获取目标物体的初始深度信息。在另一个例子中，深度采集装置20还可以用于依据飞行时间测距的方式采集目标物体的深度信息，深度采集装置20包括光发生器、光接收器及处理芯片，光发生器用于向目标物体连续发送光脉冲，光接收器接收从目标物体返回的光，处理芯片通过计算这些发射和接收光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物体的初始深度信息。在其他实施方式中，处理芯片可以是处理器30。

处理器30获取的多个初始深度信息中，可以均是依据结构光测距的方式得到；可以同时包括由依据结构光测距的方式得到的初始深度信息，和由依据飞行时间测距的方式得到的初始深度信息，也就是说：多个初始深度信息中至少一个是依据结构光测距得到，且至少一个是依据飞行时间测距得到。

下面以依据结构光测距的方式得到多个初始深度信息为例进行说明。请参阅图3和图4，结构光投射器21投射的结构光图案包括点阵图案，具体地，结构光投射器21的光源包括衬底211和制作在在衬底211上的多个发光元件212，发光元件212可以是垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)，多个发光元件212在衬底211上呈阵列分布，每个发光元件212的发光功率可被独立控制，当发光功率是零时，该发光元件212不发光。可以理解，通过控制不同组合的发光元件212的发光功率，可以使结构光投射器21投射出不同的点阵图案。投射参数可以包括结构光投射器21的投射功率、点阵图案的形状和点阵图案的疏密度中的任意一个或多个，例如，投射参数可以是投射功率是p1，点阵图案的形状为圆形，疏密度为n1每单位面积(如图4a所示)；或者投射参数是投射功率是p1，点阵图案的形状为矩形，疏密度为n1每单位面积(如图4b)；或者投射参数是投射功率是p1，点阵图案的形状为圆形，疏密度为n2每单位面积(如图4c)等。在一个例子中，可以控制所有发光元件212的发光功率均大于零(也就是所有发光元件212均发光)，再进一步控制不同组合的发光元件212的发光功率不同以得到不同的点阵图案。在另一个例子中，可以控制某些发光元件212的发光功率为零(也就是不发光)，另一些发光元件212的发光功率大于零(也就是发光)以得到不同的点阵图案。

请参阅图2、图3和图5，在某些实施方式中，步骤01包括步骤011：在多个不同的投射参数下分别获取目标物体的多个初始深度信息。步骤011可由第一获取模块11实施，也就是说，第一获取模块11可用于在多个不同的投射参数下分别获取目标物体的多个初始深度信息。另外，步骤011可由处理器30实施，即，处理器30可用于在多个不同的投射参数下分别获取目标物体的多个初始深度信息。

具体地，结构光投射器21以一个投射参数投射结构光图案s1后，图像采集装置22采集被目标物体调制后的结构光图案S1，处理器30依据结构光图案s1和结构光图案S1获取目标物体的一个初始深度信息D1，然后，结构光投射器21以另一个投射参数投射结构光图案s2后，图像采集装置22采集被目标物体调制后的结构光图案S2，处理器30依据结构光图案s2和结构光图案S2获取目标物体的另一个初始深度信息D2，以此类推，处理器30获取目标物体在多个不同的投射参数下的多个初始深度信息D1、D2…Dn。而可以理解的是，即使多次获取的是同一个目标物体的初始深度信息，由于投射参数的不同，多个初始深度信息D1、D2…Dn之间也不尽相同。

请参阅图3、图6和图7，在某些实施方式中，步骤02包括步骤：

021：依据多个投射参数获取对应预设的多个适配深度；和

022：分别提取多个初始深度信息中与适配深度对应的深度信息作为多个中间深度信息。

在某些实施方式中，第一处理模块12包括获取单元121和提取单元122。获取单元121和提取单元122可分别用于实施步骤021和022。也就是说，获取单元121可用于依据多个投射参数获取对应预设的多个适配深度。提取单元122可用于分别提取多个初始深度信息中与适配深度对应的深度信息作为多个中间深度信息。

在某些实施方式中，处理器30还可用于实施步骤021和022。也就是说，处理器30可用于依据多个投射参数获取对应预设的多个适配深度，且用于分别提取多个初始深度信息中与适配深度对应的深度信息作为多个中间深度信息。

具体地，一个投射参数下的结构光图案较适用于获取目标物体的某个深度范围内的深度信息，或者说通过该投射参数获取的目标物体在该深度范围内的深度信息较准确，例如，同一个结构光图案的光斑在目标物体的较近的深度范围内密度可能太大，甚至不同的光斑之间会形成交叠，导致初始深度信息中该深度范围内的深度信息不够准确，而光斑在目标物体的较远的深度范围内密度可能太小，初始深度信息中该深度范围内的深度信息也不够准确。适配深度可用于表征投射参数较适用的深度范围，不同的投射参数具有不同的适配深度，投射参数与适配深度的对应关系可以是电子装置100生产时标定好的。

每个初始深度信息均包括了目标物体的全部深度范围内的深度信息，而每个初始深度信息中，只有某个深度范围内的深度信息的准确度才满足要求，该深度范围则可以是上述的适配深度，因此可以提取每个初始深度信息中与适配深度对应的深度信息作为中间深度信息，并用于合并为最终深度信息。具体地，请结合图8，处理器30通过三个不同的投射参数：X1、X2、X3，分别获取三个初始深度信息：D1、D2、D3，三个投射参数对应的适配深度分别为H1、H2和H3，处理器30分别提取初始深度信息D1中H1范围的深度信息d1，初始深度信息D2中H2范围的深度信息d2，初始深度信息D3中H3范围的深度信息d3，其中间深度信息d1、d2和d3均为中间深度信息。处理器30再将中间深度信息d1、d2和d3进行合成，以得到最终深度信息D，得到的最终深度信息D在各个深度范围内的深度信息的准确度均较高，最终深度信息D较接近目标物体的真实深度信息。

请参阅图3，在某些实施方式中，多个初始深度信息是按照适配深度从小到大的顺序获取的。可以理解，采用适配深度较小的投射参数时，结构光投射器21的投射能量也较低，例如发光功率较小、点阵图案较稀疏等，采用适配深度较大的投射参数时，结构光投射器21的投射能量为较高，例如发光功率较大、点阵图案较密等。按照适配深度从小到大的顺序，也就是结构光投射器21按照投射能量从低到高的顺序依次投射结构光图案，一来结构光投射器21的工作负荷逐渐增大且突变较小，提高结构光投射器21的使用寿命，二来投射能量逐渐增大，给目标物体逐渐适应被结构光照射的时间。

请参阅图3、图9和图10，在某些实施方式中，深度获取方法还包括步骤：

04：获取目标物体与电子装置100的距离范围；和

05：处理距离范围得到与距离范围对应的多个投射参数。

在某些实施方式中，深度获取装置10还包括第二获取模块14和第二处理模块15。第二获取模块14和第二处理模块15可分别用于实施步骤04和05。也就是说，第二获取模块14可用于获取目标物体与电子装置100的距离范围。第二处理模块15可用于处理距离范围得到与距离范围对应的多个投射参数。

在某些实施方式中，电子装置100的处理器30还可用于实施步骤04和05。也就是说，处理器30还可用于获取目标物体与电子装置100的距离范围，且用于处理距离范围得到与距离范围对应的多个投射参数。

具体地，电子装置100可以包括距离检测装置，距离检测装置检测到目标物体与电子装置100的距离范围后，由处理器30获取。在一个例子中，距离检测装置可以是超声波检测装置、接近传感器等，在另一个例子中，深度采集装置20也可以用作距离检测装置，结构光投射器21先以预定的投射能量向目标物体投射结构光图案，该预定的投射参量可以设置的较小以避免灼伤目标物体，图像采集装置22采集被目标物体调制的结构光图案，并由处理器30处理并获取目标物体的距离范围。

在得到距离范围后，可以将该距离范围进行分段，再以被分段的距离范围作为适配深度，得到与适配深度对应的投射参数。再进一步控制结构光投射器21以处理得到的投射参数分时投射结构光图案。例如得到距离范围为20厘米至5米后，可以将该距离范围划分为20厘米至1米，1米至3米，3米至5米三段，并依据该三段距离范围得到适配深度为20厘米至1米的第一投射参数，适配深度为1米至3米的第二投射参数，和适配深度为3米至5米的第三投射参数，最后再控制结构光投射器21分别以第一投射参数、第二投射参数和第三投射参数投射结构光图案。如此，投射参数针对不同距离范围内的目标物体进行选取，结构光投射器21的投射次数可以减少，也就是减少初始深度信息的数量，减小处理器30的处理难度。

本发明实施方式的计算机可读存储介质可以是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30执行时，使得处理器30执行上述任一实施方式的深度获取方法。例如执行步骤01：获取目标物体的多个初始深度信息；步骤02：分别处理多个初始深度信息得到多个中间深度信息；和步骤03：合并多个中间深度信息得到最终深度信息。

本发明实施方式的计算机设备包括存储器及处理器30，存储器中储存有计算机可读指令，指令被处理器30执行时，处理器30执行上述任一实施方式的深度获取方法。例如执行步骤01：获取目标物体的多个初始深度信息；步骤02：分别处理多个初始深度信息得到多个中间深度信息；和步骤03：合并多个中间深度信息得到最终深度信息。

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-Only Memory，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。

Claims (12)

1.一种深度获取方法，用于电子装置，其特征在于，所述电子装置包括结构光投射器，所述结构光投射器用于以多个投射参数向目标物体投射结构光图案，所述深度获取方法包括：

在多个不同的所述投射参数下分别获取同一个所述目标物体的多个初始深度信息；

依据多个所述投射参数获取对应预设的多个适配深度；

分别提取多个所述初始深度信息中与所述适配深度对应的深度信息作为多个中间深度信息；和

合并多个所述中间深度信息得到所述目标物体的最终深度信息。

2.根据权利要求1所述的深度获取方法，其特征在于，多个所述初始深度信息均是依据结构光测距得到。

3.根据权利要求1所述的深度获取方法，其特征在于，所述结构光图案包括点阵图案，所述投射参数包括所述结构光投射器的投射功率、所述点阵图案的形状和所述点阵图案的疏密度中的任意一个或多个。

4.根据权利要求1所述的深度获取方法，其特征在于，多个所述初始深度信息是按照所述适配深度从小到大的顺序获取的。

5.根据权利要求1所述的深度获取方法，其特征在于，所述深度获取方法还包括：

获取所述目标物体与所述电子装置的距离范围；和

处理所述距离范围得到与所述距离范围对应的多个所述投射参数。

6.一种深度获取装置，用于电子装置，其特征在于，所述电子装置包括结构光投射器，所述结构光投射器用于以多个投射参数向目标物体投射结构光图案，所述深度获取装置包括：

第一获取模块，用于在多个不同的所述投射参数下分别获取同一个所述目标物体的多个初始深度信息；

第一处理模块，所述第一处理模块包括：

获取单元，用于依据多个所述投射参数获取对应预设的多个适配深度；和

提取单元，用于分别提取多个所述初始深度信息中与所述适配深度对应的深度信息作为多个中间深度信息；和

合并模块，用于合并多个所述中间深度信息得到所述目标物体的最终深度信息。

7.根据权利要求6所述的深度获取装置，其特征在于，多个所述初始深度信息均是依据结构光测距得到。

8.根据权利要求6所述的深度获取装置，其特征在于，所述结构光图案包括点阵图案，所述投射参数包括所述结构光投射器的投射功率、所述点阵图案的形状和所述点阵图案的疏密度中的任意一个或多个。

9.根据权利要求6所述的深度获取装置，其特征在于，多个所述初始深度信息是按照所述适配深度从小到大的顺序获取的。

10.根据权利要求6所述的深度获取装置，其特征在于，所述深度获取装置还包括：

第二获取模块，用于获取所述目标物体与所述电子装置的距离范围；和

第二处理模块，用于处理所述距离范围得到与所述距离范围对应的多个所述投射参数。

11.一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权利要求1至5中任一项所述的深度获取方法。

12.一种计算机设备，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权利要求1至5中任一项所述的深度获取方法。

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