简易的深度相机制造技术

本发明专利技术提供了一种简易的深度相机，包括：光投射模块，用于向场景中目标人物投射离散准直光束；光接收模块，用于接收光束，并获取目标人物的光斑图像；处理器模块，用于在光斑图像上截取预设置尺寸的像素区域，对像素区域计算光斑清晰度，根据光斑清晰度和光斑清晰度与距离相关联的距离信息生成模型确定目标人物与深度相机之间的距离信息。本发明专利技术中通过采集目标人物的光斑图像，在光斑图像上截取的像素区域，对像素区域计算光斑清晰度，根据光斑清晰度和光斑清晰度与距离相关联的距离信息生成模型确定目标人物与深度相机之间的距离信息，能够更快速的得到物体的深度信息，能够用于近距离的人脸深度信息获取的手机、体感游戏、支付等消费产品中。付等消费产品中。付等消费产品中。

【技术实现步骤摘要】
简易的深度相机


[0001]本专利技术涉及图像检测，具体地，涉及一种简易的深度相机。

技术介绍

[0002]3D深度视觉作为一个崭新的技术，已经出现在手机、体感游戏、支付等消费级产品中并且逐步渗透到安防、自动驾驶等新的领域。随着硬件端技术的不断进步，算法与软件层面的不断优化，3D深度视觉的精度和实用性得到大幅提升。目前比较成熟的深度测量方法包括TOF方案。
[0003]TOF(time of flight)技术是一种从投射器发射测量光，并使测量光经过目标物体反射回到接收器，从而能够根据测量光在此传播路程中的传播时间来获取物体到传感器的空间距离的3D成像技术。常用的TOF技术包括单点扫描投射方法和面光投射方法。
[0004]但是TOF技术会存在近距离测试不够精确的问题，不便于进行近距离的人脸深度信息获取，不便于将TOF技术应用于手机、体感游戏、支付等消费产品中。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种简易的深度相机。
[0006]根据本专利技术提供的简易的深度相机，包括如下模块：
[0007]光投射模块，用于向场景中目标人物投射离散准直光束；
[0008]光接收模块，用于接收所述光束，并获取所述目标人物的光斑图像；
[0009]处理器模块，用于在所述光斑图像上截取预设置尺寸的像素区域，对所述像素区域计算光斑清晰度，根据所述光斑清晰度和预设置的光斑清晰度与距离相关联的距离信息生成模型确定所述目标人物与所述深度相机之间的距离信息。
[0010]优选地，所述光投射模块包括光源、光源驱动器以及光调制器；
[0011]所述光源驱动器与所述光源连接，用于驱动所述光源发光；
[0012]所述光调制器与所述光源连接，用于将所述光源的投射的光调制形成离散准直光束后向所述目标人物投射。
[0013]优选地，所述光接收模块包括光学成像镜头和光探测器阵列；所述光探测器阵列包括多个呈阵列分布的光探测器；
[0014]所述光学成像镜头，用于使得透过所述光学成像镜头进入光探测器阵列的所述准直光束的方向向量与光探测器呈一一对应关系；
[0015]所述光探测器，用于接收经所述目标物体反射的准直光束。
[0016]优选地，所述像素区域的截取包括如下步骤：
[0017]步骤M1：对所述光斑图像进行人脸检测确定人脸区域；
[0018]步骤M2：获取所述预设置尺寸的图像截取框，将所述图像截取框移动至所述人脸区域上的一目标区域；
[0019]步骤M3：在所述目标区域通过所述图像截取框截取预设置尺寸的像素区域。
[0020]优选地，对所述像素区域进行光斑清晰度计算时，根据所述光斑清晰度进行距离信息计算时，包括如下步骤：
[0021]步骤N1：获取所述像素区域内每一像素点的灰度值，根据每一像素点的灰度值对所述像素区域计算光斑清晰度；
[0022]步骤N2：获取光斑清晰度与距离相关联的距离信息生成模型；
[0023]步骤N3：根据所述光斑清晰度输入至所述距离信息生成模型，以生成所述像素点与所述深度相机之间的距离信息。
[0024]优选地，所述步骤N1包括如下步骤：
[0025]步骤N101：定义拉普拉斯算子L；
[0026]步骤N102：对每一像素点的灰度值根据所述拉普拉斯算子L进行卷积处理生成每一像素点的卷积值；
[0027]步骤N103：根据所有所述像素点的卷积值的平均值生成所述光斑清晰度的数值。
[0028]优选地，所述拉普拉斯算子L为：
[0029][0030]所述卷积值为：G(x,y)＝B*L
[0031]其中，B为一中心像素和邻域像素的灰度值构成的矩阵，G(x,y)为卷积后中心像素的数值；
[0032]所述光斑清晰度的数值为：C为像素区域内的总像素数量，D(f)为光斑清晰度的数值。
[0033]优选地，所述距离信息生成模型通过预采集的多个与光斑图像中光斑清晰度对应的距离信息和拟合生成。
[0034]优选地，所述距离信息生成模型具体如下：
[0035]y＝
‑
1.101e
‑
14
×
x5+6.971e
‑
11
×
x4‑
1.719e
‑
07
×
x3+0.0002105
×
x2‑
0.1484
×
x+103
[0036]其中，x为清晰度，y为距离信息。
[0037]优选地，所述光斑图像上的光斑点的直径在6至15毫米。
[0038]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0039]本专利技术中通过采集目标人物的光斑图像，在所述光斑图像上截取的像素区域，对所述像素区域计算光斑清晰度，根据所述光斑清晰度和预设置的光斑清晰度与距离相关联的距离信息生成模型确定所述目标人物与所述深度相机之间的距离信息，能够更快速的得到物体的深度信息，能够用于进行近距离的人脸深度信息获取的手机、体感游戏、支付等消费产品中。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，
本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0041]图1为本专利技术实施例中深度相机的模块示意图；
[0042]图2为本专利技术实施例中光投射模块的模块示意图；
[0043]图3为本专利技术实施例中光接收模块的模块示意图；
[0044]图4为本专利技术实施例中在光斑图像上截取像素区域的步骤流程图；
[0045]图5为本专利技术实施例中根据光斑清晰度判断活体人脸光斑图像的步骤流程图；
[0046]图6为本专利技术实施例中距离信息生成模型的拟合数据图；以及
[0047]图7为本专利技术实施例中对像素区域计算光斑清晰度的步骤流程图。
具体实施方式
[0048]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0049]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种简易的深度相机，其特征在于，包括如下模块：光投射模块，用于向场景中目标人物投射离散准直光束；光接收模块，用于接收所述光束，并获取所述目标人物的光斑图像；处理器模块，用于在所述光斑图像上截取预设置尺寸的像素区域，对所述像素区域计算光斑清晰度，根据所述光斑清晰度和预设置的光斑清晰度与距离相关联的距离信息生成模型确定所述目标人物与所述深度相机之间的距离信息。2.根据权利要求1所述的简易的深度相机，其特征在于，所述光投射模块包括光源、光源驱动器以及光调制器；所述光源驱动器与所述光源连接，用于驱动所述光源发光；所述光调制器与所述光源连接，用于将所述光源的投射的光调制形成离散准直光束后向所述目标人物投射。3.根据权利要求1所述的简易的深度相机，其特征在于，所述光接收模块包括光学成像镜头和光探测器阵列；所述光探测器阵列包括多个呈阵列分布的光探测器；所述光学成像镜头，用于使得透过所述光学成像镜头进入光探测器阵列的所述准直光束的方向向量与光探测器呈一一对应关系；所述光探测器，用于接收经所述目标物体反射的准直光束。4.根据权利要求1所述的简易的深度相机，其特征在于，所述像素区域的截取包括如下步骤：步骤M1：对所述光斑图像进行人脸检测确定人脸区域；步骤M2：获取所述预设置尺寸的图像截取框，将所述图像截取框移动至所述人脸区域上的一目标区域；步骤M3：在所述目标区域通过所述图像截取框截取预设置尺寸的像素区域。5.根据权利要求1所述的简易的深度相机，其特征在于，对所述像素区域进行光斑清晰度计算时，根据所述光斑清晰度进行距离信息计算时，包括如下步骤：步骤N1：获取所述像素区域内每一像素点的灰度值，根据每一像素点的灰度值对所述像素区域计算光斑清晰度；步骤N2：获取光斑清晰度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志彬，朱力，吕方璐，汪博，
申请(专利权)人：深圳市光鉴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：