使用变化密度的投影图案进行距离测量制造技术

在一个示例中，一种方法包括：指示距离传感器的图案投影仪将光的图案投影到物体上，其中，该图案包括多个平行行的投影伪像，并且其中，在多个平行行的第一行中的投影伪像的空间密度不同于在多个平行行的第二行中的投影伪像的空间密度；指示距离传感器的相机获取物体的图像，其中图像包括光的图案；以及基于对图像的分析来计算从距离传感器到物体的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用变化密度的投影图案进行距离测量相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月20日提交的美国临时专利申请序列号62/645,185的优先权，该临时申请通过引用整体地并入本文中。
技术介绍
美国专利申请序列号14/920,246、15/149,323和15/149,429描述了距离传感器的各种配置。这样的距离传感器在各种各样的应用中可能是有用的，这些应用包括安全性、游戏、对无人驾驶车辆的控制以及其他应用。在这些应用中描述的距离传感器包括：投影系统（例如，包括激光器、衍射光学元件和/或其他协作组件），该投影系统将以人眼基本上看不见的波长的光束（例如，红外线）投影到视场中。光束展开以创建可以由适当的光接收系统（例如，透镜、图像捕获设备和/或其他组件）检测到的（点、破折号或其他伪像）的图案。当图案入射到视场中的物体上时，可以基于图案在视场的一个或多个图像中的外观（例如，点、破折号或其他伪像的位置关系）来计算从传感器到物体的距离，可以由传感器的光接收系统来捕获视场的一个或多个图像。还可以确定物体的形状和尺寸。例如，图案的外观可以随着到物体的距离而变化。作为示例，如果图案包括点的图案，则当物体更靠近传感器时，点可以看起来彼此更靠近，并且当物体更远离传感器时，点可以看起来距彼此更远。
技术实现思路
在一个示例中，一种方法包括：指示距离传感器的图案投影仪将光的图案投影到物体上，其中，该图案包括多个平行行（parallelrows）的投影伪像，并且其中，在多个平行行的第一行中的投影伪像的空间密度不同于在多个平行行的第二行中的投影伪像的空间密度；指示距离传感器的相机获取物体的图像，其中图像包括光的图案；以及基于对图像的分析来计算从距离传感器到物体的距离。在另一个示例中，非暂时性机器可读存储介质被编码有可由处理器执行的指令。当被执行时，该指令使处理器实行操作，该操作包括：指示距离传感器的图案投影仪将光的图案投影到物体上，其中，该图案包括多个平行行的投影伪像，并且其中，在多个平行行的第一行中的投影伪像的空间密度不同于在多个平行行的第二行中的投影伪像的空间密度；指示距离传感器的相机获取物体的图像，其中图像包括光的图案；以及基于对图像的分析来计算从距离传感器到物体的距离。在另一个示例中，距离传感器包括：图案投影仪，用于将光的图案投影到物体上，其中，该图案包括多个平行行的投影伪像，并且其中，在多个平行行的第一行中的投影伪像的空间密度不同于在多个平行行的第二行中的投影伪像的空间密度；相机，用于获取物体的图像，其中图像包括光的图案；以及处理系统，用于基于对图像的分析来计算从距离传感器到物体的距离。附图说明图1图示了可以由距离传感器的光投影系统投影的示例投影图案；图2图示了被放大成高密度图案的图1的图案；图3图示了可以由距离传感器的光投影系统投影的另一个示例投影图案；图4图示了可以由距离传感器的光投影系统投影的另一个示例投影图案；图5图示了可以由距离传感器的光投影系统投影的另一个示例投影图案；图6图示了可以由距离传感器的光投影系统投影的另一个示例投影图案；图7是图示了根据本公开的使用变化密度的投影图案进行距离测量的方法的一个示例的流程图；以及图8描绘了用于计算从传感器到物体的距离的示例电子设备的高级框图。具体实施方式本公开广泛地描述了用于使用变化密度的投影图案进行距离测量的装置、方法和非暂时性计算机可读介质。如上面所讨论的，诸如美国专利申请序列号14/920,246、15/149,323和15/149,429中描述的那些之类的距离传感器通过以下方式来确定到物体的距离（以及潜在地，确定物体的形状和尺寸），该方式为在包括物体的视场中投影光束，该光束展开以创建（例如，点、破折号或其他伪像）的图案。光束可以从一个或多个激光光源投影，该激光光源发射的波长的光对于人眼基本上是不可见的，但是对于适当的检测器（例如，光接收系统的检测器）是可见的。然后可以基于图案对检测器的外观（appearance）来计算到物体的三维距离。如果存在大量的投影射束，则各个投影伪像的轨迹的移动可能会重叠，这使得识别各个投影伪像及其移动更加困难。这进而使距离测量变得复杂，因为投影伪像的移动影响了它们的外观。当图案的密度特别高时（例如，当正在测量其距离的物体非常靠近距离传感器时可能会发生的那样；通常，距离越小，图案密度越大），该问题会变得更加严重。另一方面，高密度图案通常是合期望的，因为它们允许进行更高分辨率的距离测量。本公开的示例提供了密度随图案变化的投影图案。例如，图案可以包括多条点线，其中第一条线的密度（例如，点的紧密度）相对较高，并且邻近的第二条线的密度相对较低（例如，低于第一条线）。较低密度线不太可能表现出点轨迹的重叠，这使得更容易识别较低密度线中的各个点。一旦识别出较低密度线中的点，就可以使用该知识来识别和区分较高密度线中的点的轨迹，从而允许进行精确的、高分辨率的距离测量。图1图示了可以由距离传感器的光投影系统投影的示例投影图案100，该距离传感器诸如是在美国专利申请序列号14/920,246、15/149,323和15/149,429中描述的任何距离传感器。如图示的，该图案包括：被布置成形成网格的多个点1021-102n（在下文中分别被称为“点102”或被统称为“点102”）。点102可以采用其他形式，诸如破折号、x等等；因此，为了示例，图1采用点。点102沿着网格的x轴和y轴布置，使得形成了多个行1041-104m（在下文中分别被称为“行104”或被统称为“行104”）和多个列1061-106p（在下文中分别被称为“列106”或被统称为“列106”）。该布置关于平行于y轴（例如，与行正交）的中心线108对称。点102的轨迹平行于x轴（例如，沿着x轴移动）。在一个示例中，四个邻近点102的任何集合可以被连接以形成四边形。在一个示例中，四边形可以采用六种形状之一：a、-a、b、-b、c或-c，如图1中的图例所示。在另外的示例中，附加的形状可以是可能的。当沿x轴连续使用所有六个四边形a、-a、b、-b、c和-c而不重复时，它们就构成“单元”。在图1中，图案100的每一行104在中心线108的每一侧上包括一个单元。单元可以包括四边形a、-a、b、-b、c和-c的任何次序。在图1中图示的示例中，以交替方式使用两个不同的单元。例如，第一单元在行1041中使用，不同的第二单元在行1042中使用，并且单元以这种方式、以交替的方式直到行104m进行重复。以另一种方式，第一和第二单元沿y轴交替。应当注意到，仅在图1中图示了四边形以示出点102的相对方位或图案，并且四边形不包括由距离传感器投影的实际投影伪像。例如，图2图示了被放大成高密度图案的图1的图案100。图3图示了可以由距离传感器的光投影系统投影的另一个示例投影图案300，该距离传感器诸如是在美国专利申请序列号14/920,246、15/149,323和15/149,429中描述的任何距离传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n由距离传感器的处理系统指示距离传感器的图案投影仪将光的图案投影到物体上，其中，所述图案包括多个平行行的投影伪像，并且其中，在多个平行行的第一行中的投影伪像的空间密度不同于在多个平行行的第二行中的投影伪像的空间密度；/n由处理系统指示距离传感器的相机获取物体的图像，其中图像包括光的图案；以及/n由处理系统基于对图像的分析来计算从距离传感器到物体的距离。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180320 US 62/6451851.一种方法，包括：
由距离传感器的处理系统指示距离传感器的图案投影仪将光的图案投影到物体上，其中，所述图案包括多个平行行的投影伪像，并且其中，在多个平行行的第一行中的投影伪像的空间密度不同于在多个平行行的第二行中的投影伪像的空间密度；
由处理系统指示距离传感器的相机获取物体的图像，其中图像包括光的图案；以及
由处理系统基于对图像的分析来计算从距离传感器到物体的距离。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，在第一行中的投影伪像的空间密度包括在第一行中的投影伪像之间的间隔，并且在第二行中的投影伪像的空间密度包括在第二行中的投影伪像之间的间隔。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，在第一行中的投影伪像之间的间隔大于在第二行中的投影伪像之间的间隔。


4.根据权利要求2所述的方法，其中，在第一行的长度上，所述第一行中的投影伪像之间的间隔存在变化。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述变化包括重复的图案。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算包括：
由处理系统识别在第一行中的投影伪像中的一个的第一轨迹，其中，在第一行中的投影伪像的空间密度小于在第二行中的投影伪像的空间密度；
由处理系统基于第一轨迹来识别距离传感器相对于物体的移动；
由处理器基于所述移动来识别在第二行中的投影伪像中的一个的第二轨迹；以及
基于第二轨迹来计算距离。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，第一轨迹和第二轨迹平行于多个平行行。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，在第一行中的投影伪像彼此共线，并且在第二行中的投影伪像彼此共线。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，多个平行行中的行之间的间隔在图案的长度上变化。


10.根据权利要求1所述的方法，其中，光的图案包括人眼不可见的波长的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村昭辉，
申请(专利权)人：魔眼公司，
类型：发明
国别省市：美国;US