CN108716983A - 光学元件检测方法和装置、电子设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种光学元件检测方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。所述方法包括：获取散斑图，散斑图是投射器中光源产生的激光通过光学元件后所形成的图像，根据散斑图获取散斑图的零级区域，零级区域为亮度最大的区域，检测零级区域的散斑点零度均值，当散斑点亮度均值超过预设亮度时，则判定光学元件异常。由于可以根据散斑图的零级区域中散斑点的亮度对光学元件进行检测，可以提高检测的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种光学元件检测方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质。
背景技术
随着计算机技术的发展，深度图像技术广泛的应用于人脸识别、人机交互、图像美化等场景。深度图像是根据激光摄像头采集的由激光通过衍射光学元件照射到目标物体上所形成的散斑图像计算得到的。
然而，当衍射光学元件损坏时，激光照射到人眼时会对人眼造成严重的伤害。传统技术中采用检测散斑图亮度的方法对衍射光学元件进行异常检测，存在检测准确性低的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种光学元件检测方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质，可以提高光学元件检测的准确性。
一种光学元件检测方法，所述方法包括：
获取散斑图，所述散斑图是投射器中光源产生的激光通过光学元件后所形成的图像；
根据所述散斑图获取所述散斑图的零级区域，所述零级区域为亮度最大的区域；
检测所述零级区域的散斑点亮度均值；
当所述散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则判定所述光学元件异常。
一种光学元件检测装置，所述装置包括：
图像获取模块，用于获取散斑图，所述散斑图是激光摄像头采集的激光通过光学元件后照射到物体上所形成的图像；
零级区域获取模块，用于根据所述散斑图获取所述散斑图的零级区域，所述零级区域为亮度最大的区域；
检测模块，用于检测所述零级区域的散斑点亮度均值；
判定模块，当所述散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则判定所述光学元件异常。
一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
获取散斑图，所述散斑图是投射器中光源产生的激光通过光学元件后所形成的图像；
根据所述散斑图获取所述散斑图的零级区域，所述零级区域为亮度最大的区域；
检测所述零级区域的散斑点亮度均值；
当所述散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则判定所述光学元件异常。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：
获取散斑图，所述散斑图是投射器中光源产生的激光通过光学元件后所形成的图像；
根据所述散斑图获取所述散斑图的零级区域，所述零级区域为亮度最大的区域；
检测所述零级区域的散斑点亮度均值；
当所述散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则判定所述光学元件异常。
上述光学元件检测方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，可以获取由投射器光源产生的激光通过光学元件后所形成的散斑图，根据散斑图获取散斑图亮度最大的区域即零级区域，检测零级区域的散斑点亮度均值，当散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则判定光学元件异常。由于可以根据散斑图零级区域的散斑点亮度对光学元件进行检测，提高了检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中光学元件检测方法的应用场景图；
图2为一个实施例中光学元件检测方法的流程图；
图3为一个实施例中获取散斑图零级区域的流程图；
图4为另一个实施例中获取散斑图零级区域的流程图；
图5为一个实施例中检测散斑点零度均值的流程图；
图6为一个实施例中光学元件检测方法的流程图；
图7为一个实施例中光学元件检测装置的结构框图；
图8为另一个实施例中光学元件检测装置的结构框图；
图9为一个实施例中图像处理电路的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一客户端称为第二客户端，且类似地，可将第二客户端称为第一客户端。第一客户端和第二客户端两者都是客户端，但其不是同一客户端。
图1为一个实施例中光学元件检测方法的应用场景图。如图1所示，电子设备10可包括摄像头模组110、第二处理单元120，第一处理单元130。上述第二处理单元120可为CPU(Central Processing Unit，中央处理器)模块。上述第一处理单元130可为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)模块130等。其中，第一处理单元130连接在第二处理单元120和摄像头模组110之间，上述第一处理单元130可控制摄像头模组110中激光摄像头112、泛光灯114和镭射灯118，上述第二处理单元120可控制摄像头模组110中RGB摄像头116。
摄像头模组110中包括激光摄像头112、泛光灯114、RGB(Red/Green/Blue，红/绿/蓝色彩模式)摄像头116和镭射灯118。上述激光摄像头112为红外摄像头，用于获取红外图像。上述泛光灯114为可发生红外光的面光源；上述镭射灯118为可发生激光的点光源且为带有图案的点光源。其中，当泛光灯114发射面光源时，激光摄像头112可根据反射回的光线获取红外图像。当镭射灯118发射点光源时，激光摄像头112可根据反射回的光线获取散斑图像。上述散斑图像是镭射灯118发射的带有图案的点光源被反射后图案发生形变的图像。
第一处理单元130包括PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)模块132、SPI/I2C(Serial Peripheral Interface/Inter－Integrated Circuit，串行外设接口/双向二线制同步串行接口)接口134、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)模块136和深度引擎138。上述PWM模块132可向摄像头模组发射脉冲，控制泛光灯114或镭射灯118开启，使得激光摄像头112可采集到红外图像或散斑图像。上述SPI/I2C接口134用于接收第二处理单元120发送的人脸采集指令。上述深度引擎138可对散斑图像进行处理得到深度视差图。
当第二处理单元120接收到应用程序的数据获取请求时，例如，当应用程序需要进行人脸解锁、人脸支付时，可通过运行在TEE环境下的CPU内核向第一处理单元130发送人脸采集指令。当第一处理单元130接收到人脸采集指令后，可通过PWM模块132发射脉冲波控制摄像头模组110中泛光灯114开启并通过激光摄像头112采集红外图像、控制摄像头模组110中镭射灯118开启并通过激光摄像头112采集散斑图像。摄像头模组110可将采集到的红外图像和散斑图像发送给第一处理单元130。第一处理单元130可对接收到的红外图像进行处理得到红外视差图；对接收到的散斑图像进行处理得到散斑视差图或深度视差图。其中，第一处理单元130对上述红外图像和散斑图像进行处理是指对红外图像或散斑图像进行校正，去除摄像头模组110中内外参数对图像的影响。其中，第一处理单元130可设置成不同的模式，不同模式输出的图像不同。当第一处理单元130设置为散斑图模式时，第一处理单元130对散斑图像处理得到散斑视差图，根据上述散斑视差图可得到目标散斑图像；当第一处理单元130设置为深度图模式时，第一处理单元130对散斑图像处理得到深度视差图，根据上述深度视差图可得到深度图像，上述深度图像是指带有深度信息的图像。第一处理单元130可将上述红外视差图和散斑视差图发送给第二处理单元120，第一处理单元130也可将上述红外视差图和深度视差图发送给第二处理单元120。第二处理单元120可根据上述红外视差图获取目标红外图像、根据上述深度视差图获取深度图像。进一步的，第二处理单元120可根据目标红外图像、深度图像来进行人脸识别、人脸匹配、活体检测以及获取检测到的人脸的深度信息。
第一处理单元130与第二处理单元120之间通信是通过固定的安全接口，用以确保传输数据的安全性。如图1所示，第二处理单元120发送给第一处理单元130的数据是通过安全串行外设接口或双向二线制同步串行接口(SECURE SPI/I2C)140，第一处理单元130发送给第二处理单元120的数据是通过安全移动产业处理器接口(SECURE MIPIMobile，Industry Processor Interface)150。
在一个实施例中，第一处理单元130通过控制摄像头模组110中镭射灯118开启并通过激光摄像头112采集散斑图，摄像头模组可以将采集到的散斑图发送给第一处理单元130，第一处理单元130可根据获取的散斑图获取散斑图中亮度最大的区域即零级区域，并检测零级区域的散斑点亮度均值，当散斑点亮度均值超过预设亮度值时，判定光学元件异常。
本申请实施例中电子设备可为手机、平板电脑、个人数字助理或可穿戴设备等。
在其他实施例中，电子设备可包括摄像头模组110和第二处理单元120。
图2为一个实施例中光学元件检测方法的流程图。如图2所示，该光学元件检测方法包括步骤202至步骤208。
步骤202，获取散斑图，散斑图是投射器中光源产生的激光通过光学元件后所形成的图像。
散斑图是指激光摄像头采集的由投射器中光源产生的激光通过光学元件照射到物体上所形成的散斑图像。电子设备的投射器可以是镭射灯。投射器包括光源、准直镜和光学元件。其中，光源可为面发射激光、垂直腔面激光(VCSEL，Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser)阵列。光学元件可以是DOE(Diffractive Optical Elements,衍射光学元件)、毛玻璃或者里面两者组合等。激光摄像头包括图像传感器、透镜等，图像传感器可以是CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)、CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)等。
电子设备获取由投射器向物体投射结构光图案，经过物体反射后，通过激光摄像头采集的散斑图。
步骤204，根据散斑图获取散斑图的零级区域，零级区域为亮度最大的区域。
零级区域是指散斑图中亮度值最大的区域。亮度值是指各个像素点亮度的均值。在光学元件发生异常的情况下，由于激光的光学特性，会导致图像中心区域的亮度异常。具体地，受拍摄距离的影响，散斑图的零级区域可能位于散斑图的中心，也可能位于散斑图的中心偏右的位置。电子设备通过搜索散斑图中亮度最大的区域作为散斑图的零级区域。具体地，电子设备可以通过设定预设大小的搜索框对散斑图进行遍历，将亮度值最大的搜索框所在的区域作为散斑图的零级区域。
步骤206，检测零级区域的散斑点亮度均值。
散斑点是指当激光从含有散射物质如衍射光学元件、毛玻璃或二者结合的介质内部透射时，所形成的颗粒状结构的图案。激光摄像头可以采集由多个明暗相间的散斑点所组成的散斑图。散斑点亮度均值是通过获取各个散斑点的亮度值，根据散斑点的数量和各个散斑点的亮度值计算得到的。
电子设备可以检测零级区域中散斑点的亮度值，通过散斑点的亮度和散斑点的数据获取零级区域的散斑点亮度均值。
步骤208，当散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则判定光学元件异常。
预设亮度值是在一定条件下散斑点的最大亮度阈值。具体地，预设亮度可以根据不同的散斑图的形成条件、散斑图的采集条件等来确定的。具体地，预设亮度值可以由投射器中光源的驱动电流、激光摄像头的曝光时间或者二者的结合等因素来确定。例如，如果光学元件没有损坏的情况下，曝光时间为8毫秒，激光电流为0.6安的散斑点的最大亮度阈值为180尼特，则将预设亮度值设为180，当散斑点的亮度均值大于180时，则判定光学元件异常，当散斑点的亮度均值小于180时，则说明散斑点的亮度在正常的亮度范围内，光学元件没有损坏。
电子设备可以根据采集散斑图的形成条件和采集条件获取对应的预设亮度值，在散斑图的零级区域散斑点亮度均值超过预设亮度值时，判定光学元件异常。
本申请实施例中的光学元件检测方法，通过获取投射器中光源产生的激光通过光学元件后所形成的散斑图，根据散斑图获取散斑图的零级区域即亮度最亮最大的区域，检测零级区域的散斑点亮度均值，当散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则判定光学元件异常。由于可以通过散斑图零级区域的散斑点亮度对光学元件进行检测，提高了检测的准确性。
在一个实施例中，提供的光学元件检测方法还包括：获取根据预设的曝光时间和激光电流采集的散斑图。
曝光时间是指激光摄像头采集散斑图时快门从打开到关闭的时间间隔。具体地，在其他条件一定的情况下，散斑图的亮度根据曝光时间的增大而增大。激光电流是指投射器中光源的驱动电流。具体地，在其他条件一定的情况下，光源的发光功率随激光电流的增大而增大，从而散斑图中散斑点的亮度也会随之增大。例如，电子设备可以设定激光摄像头的曝光时间为8毫秒，激光电流为0.5安培来获取散斑图，根据散斑图的曝光时间和激光电流查找对应的曝光时间为8毫秒，激光电流为0.5安培的散斑点最大亮度阈值，从而判定光学元件是否异常。
在光学元件异常的情况下，通过获取预设曝光时间和激光电流采集的散斑图，并根据预设的曝光时间和激光电流查找对应的预设亮度值即最大亮度阈值，在采集的散斑图的零级区域散斑点亮度均值超过预设亮度值即散斑点最大亮度阈值时，判定光学元件异常，提高光学元件检测的准确性。
如图3所示，在一个实施例中，提供的一种光学元件检测方法中获取散斑图的零级区域的过程可以包括：
步骤302，采用预设大小的定位框在散斑图的预设区域内遍历。
散斑图的预设区域是指预先设定的零级区域所在区域的最大范围。预设大小的定位框是指根据零级区域的大小设定的搜索框。具体地，散斑图的预设区域的大小和定位框的预设大小可以根据实验数据或实际应用中的需求来确定。定位框在散斑图的预设区域内遍历方式可以是横向遍历，也可以是竖向遍历。电子设备还可以根据遍历过程中定位框所在位置的亮度值预先判断零级区域所在的位置，根据判断结果确定在预设区域内不同区域的遍历次数。例如，一张1000*1000像素的散斑图中，预设区域可以是像素值为600*600且中心点与散斑图重合的区域，预设大小的定位框可以是像素值为30*30的定位框，电子设备可以将30*30的定位框在预设区域内遍历，若正常情况下横向遍历的次数为100次，在一次横向遍历的过程中，电子设备根据遍历过程中定位框位于右侧的亮度值大于定位框位于左侧时的亮度值，可以判断零级区域所在位置为散斑图的右侧，并根据判断结果对遍历次数进行调整，减少左侧区域的遍历次数。
步骤304，将亮度值最大的定位框所在区域作为散斑图的零级区域。
电子设备采用预设大小的定位框在散斑图的预设区域的遍历并获取遍历过程中定位框所在区域的亮度值，将亮度值最大的定位框所在的区域作为散斑图的零级区域。
通过采用预设大小的定位框在散斑图的预设区域内遍历，将亮度值最大的定位框所在区域作为散斑图的零级区域，可以提高获取零级区域的效率。
如图4所示，在一个实施例中，提供的一种光学元件检测方法中获取散斑图的零级区域的过程还可以包括：
步骤402，获取散斑图在预设区域内的亮度值。
具体地，散斑图的预设区域是预先设定的散斑图中零级区域所在区域的最大范围。电子设备可以通过获取散斑图在预设区域内各个像素点的亮度值来获取散斑图在预设区域内的亮度值。
步骤404，缩小预设区域，并获取缩小后的预设区域的亮度值。
具体地，对预设区域的缩小幅度可以根据实际应用中的需求来确定。电子设备可以通过循环缩小预设区域从而缩小零级区域所在区域范围。在循环缩小预设区域的过程中，电子设备还可以根据缩小后的预设区域的亮度值的变化调整预设区域的位置。例如，在一个通过缩小预设区域获取散斑图的零级区域过程中，当电子设备检测得到缩小后的预设区域的亮度值比相邻上一次预设区域的亮度值降低时，可以判定上一次预设区域与零级区域存在重叠的部分，电子设备可以通过移动预设区域的位置，并获取对应的预设区域亮度确定新的预设区域，再次循环缩小预设区域并获取缩小后的预设区域的亮度值。
步骤406，当缩小后的预设区域的亮度值与相邻上一次预设区域的亮度值差值小于预设差值时，将缩小后的预设区域作为散斑图的零级区域。
当缩小后的预设区域的亮度值与相邻上一次预设区域的亮度值差值小于预设差值时，也就是缩小后的预设区域的亮度值与相邻上一次预设区域的亮度值相同或接近，将缩小后的预设区域作为散斑图的零级区域。
通过获取散斑图在预设区域内的亮度值，循环缩小预设区域，并获取缩小后的预设区域的亮度值，当缩小后的预设区域的亮度值与相邻上一次预设区域的亮度值小于预设阈值时，将缩小后的预设区域作为所述散斑图的零级区域，可以获取到散斑图的零级区域。
如图5所示，在一个实施例中，提供的一种光学元件检测方法还可以包括以下步骤：
步骤502，提取零级区域的散斑点。
散斑点是指当激光从含有散射物质如衍射光学元件、毛玻璃或二者结合的介质内部透射时，所形成的颗粒状结构的图案。具体地，散斑点可以是向光源产生的激光通过光学元件向平面投射时获取的散斑点图案，也可以是在空间中有人体或其他目标物体时，光源产生的激光通过光学元件后被人体或其他目标物体调制后得到的散斑点图案。零级区域的散斑点可以包含零级区域范围内的全部散斑点，还可以包括在零级区域边缘上的散斑点。
电子设备在确定了零级区域的位置后，可以根据零级区域的位置提取散斑图中零级区域的散斑点。
步骤504，检测零级区域的散斑点的亮度。
散斑点的亮度受激光电流、激光摄像头的曝光时间、拍摄空间光线强度的影响。电子设备可以检测散斑点中各个像素点的亮度，并计算散斑点中像素点的亮度均值作为散斑点的亮度。
步骤506，根据散斑点的亮度计算零级区域的散斑点亮度均值。
零级区域的散斑点亮度均值是零级区域所有散斑点的平均亮度。电子设备可以根据提取散斑图零级区域的散斑点，检测零级区域的散斑点的亮度，根据散斑点的数量和散斑点的亮度得到散斑点亮度均值。
电子设备通过提取散斑图零级区域的散斑点，并检测零级区域散斑点的亮度得到零级区域的散斑点亮度均值，可以在散斑点零度均值超过预设亮度值时，将光学元件判定为异常。通过采用散斑点的亮度均值来对光学元件进行检测，可以提高检测的准确度。
在一个实施例中，提供的一种光学元件检测方法中，判定光学元件异常之后，还可以包括：当判定光学元件异常时，将光学元件的异常次数增加1。
光学元件异常次数是指电子设备根据散斑图对光学元件进行异常检测时，判定光学元件异常的次数。电子设备获取散斑图对光学元件进行检测，可以在接收三维图像采集请求时获取散斑图进行异常检测，还可以在人脸识别过程中活体检测通过时获取散斑图进行异常检测，还可以在活体检测不通过时在人脸信息与摄像头大于预设距离值时获取散斑图对光学元件进行异常检测等。电子设备可以记录不同情况下对光学元件的异常检测结果。
当判定光学元件异常时，电子设备可以记录光学元件的异常次数，将光学元件异常次数增加1。
如图6所示，在一个实施例中，提供的一种光学元件检测方法还可以包括：
步骤602，当判定光学元件异常时，将光学元件的异常次数增加1。
步骤604，当光学元件的异常次数大于预设次数时，禁止投射器的使用。
投射器包括光源、准直镜和光学元件。激光通过光学元件照射到物体上形成散斑图像，当光学元件损坏时，照射到物体的激光强度增加，当照射到人眼时会对人眼造成严重的伤害。电子设备在光学元件异常次数大于预设次数时，禁止投射器的使用，可以减少因光学元件异常而造成对人眼的伤害。当光学元件异常次数小于预设次数时，电子设备可以对用户发出光学元件损坏提醒，减少用户对三维图像采集功能或人脸识别功能等的使用，并记录光学元件的异常次数，将光学元件异常的结果上传至服务器。预设次数可以根据实际使用过程中的需求来确定。具体地，为了提高使用安全性，预设次数可以为一个较小的数值，例如3次，5次不限于此。
当光学元件的异常次数大于预设次数时，禁止投射器的使用。由于可以在多次检测确定光学元件异常并且在异常次数超过预设次数时禁止投射器的使用，可以在兼顾检测准确性的同时提高投射器的使用安全性。
在一个实施例中，提供了一种光学元件检测方法，实现该方法的具体步骤如下所述：
首先，电子设备获取散斑图，散斑图是投射器中光源产生的激光通过光学元件后所形成的图像。散斑图是指激光摄像头采集的由投射器中光源产生的激光通过光学元件照射到物体上所形成的图像。电子设备获取由投射器向物体投射结构光图案，经过物体反射后，通过激光摄像头采集的散斑图。电子设备的投射器可以是镭射灯。投射器包括光源、准直镜和光学元件。其中，光源可为面发射激光、垂直腔面激光阵列。光学元件可以是DOE、毛玻璃或者里面两者组合等。激光摄像头包括图像传感器、透镜等，图像传感器可以是CMOS、CCD等。
可选地，电子设备获取根据预设的曝光时间和激光电流采集的散斑图。曝光时间是指激光摄像头采集散斑图时快门从打开到关闭的时间间隔。激光电流是指投射器中光源的驱动电流。电子设备可以获取预设曝光时间和激光电流采集的散斑图，并根据预设的曝光时间和激光电流查找对应的预设亮度值即最大亮度阈值，在采集的散斑图的零级区域散斑点亮度均值超过预设亮度值即散斑点最大亮度阈值时，判定光学元件异常。
接着，电子设备根据散斑图获取散斑图的零级区域，零级区域为亮度最大的区域。亮度值是指各个像素点亮度的均值。在光学元件发生异常的情况下，由于激光的光学特性，会导致图像中心区域的亮度异常。具体地，受拍摄距离的影响，散斑图的零级区域可能位于散斑图的中心，也可能位于散斑图的中心偏右的位置。电子设备通过搜索散斑图中亮度最大的区域作为散斑图的零级区域。具体地，电子设备可以通过设定预设大小的搜索框对散斑图进行遍历，将亮度值最大的搜索框所在的区域作为散斑图的零级区域。
可选地，电子设备可以采用预设大小的定位框在散斑图的预设区域内遍历，将亮度值最大的定位框所在区域作为散斑图的零级区域。散斑图的预设区域是指预先设定的零级区域所在区域的最大范围。预设大小的定位框是指根据零级区域的大小设定的搜索框。定位框在散斑图的预设区域内遍历方式可以是横向遍历，也可以是竖向遍历。电子设备还可以根据遍历过程中定位框所在位置的亮度值预先判断零级区域所在的位置，根据判断结果确定在预设区域内不同区域的遍历次数，并获取遍历过程中定位框所在区域的亮度值，将亮度值最大的定位框所在的区域作为散斑图的零级区域。
可选地，电子设备还可以获取散斑图在预设区域内的亮度值，缩小预设区域，并获取缩小后的预设区域的亮度值，当缩小后的预设区域的亮度值与相邻上一次预设区域的亮度值差值小于预设差值时，将缩小后的预设区域作为散斑图的零级区域。散斑图的预设区域是预先设定的散斑图中零级区域所在区域的最大范围。电子设备可以通过获取散斑图在预设区域内各个像素点的亮度值来获取散斑图在预设区域内的亮度值，循环缩小预设区域从而缩小零级区域所在区域范围，当缩小后的预设区域的亮度值与相邻上一次预设区域的亮度值差值小于预设差值时，也就是缩小后的预设区域的亮度值与相邻上一次预设区域的亮度值相同或接近，将缩小后的预设区域作为散斑图的零级区域。在循环缩小预设区域的过程中，电子设备还可以根据缩小后的预设区域的亮度值的变化调整预设区域的位置。
接着，电子设备检测零级区域的散斑点亮度均值。电子设备可以检测零级区域中散斑点的亮度值，通过散斑点的亮度和散斑点的数据获取零级区域的散斑点亮度均值。散斑点是指当激光从含有散射物质如衍射光学元件、毛玻璃或二者结合的介质内部透射时，所形成的颗粒状结构的图案。激光摄像头可以采集由多个明暗相间的散斑点所组成的散斑图。散斑点亮度均值是通过获取各个散斑点的亮度值，根据散斑点的数量和各个散斑点的亮度值计算得到的。
可选地，电子设备可以提取零级区域的散斑点，检测零级区域的散斑点的亮度，根据散斑点的亮度得到散斑点亮度均值。具体地，散斑点可以是向光源产生的激光通过光学元件向平面投射时获取的散斑点图案，也可以是在空间中有人体或其他目标物体时，光源产生的激光通过光学元件后被人体或其他目标物体调制后得到的散斑点图案。电子设备在确定了零级区域的位置后，可以根据零级区域的位置提取散斑图中零级区域的散斑点，检测散斑点中各个像素点的亮度，并计算散斑点中像素点的亮度均值作为散斑点的亮度。
接着，当散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则电子设备判定光学元件异常。电子设备可以根据采集散斑图的形成条件和采集条件获取对应的预设亮度值，在散斑图的零级区域散斑点亮度均值超过预设亮度值时，判定光学元件异常。预设亮度值是在一定条件下散斑点的最大亮度阈值。具体地，预设亮度可以根据不同的散斑图的形成条件、散斑图的采集条件等来确定的。具体地，预设亮度值可以由投射器中光源的驱动电流、激光摄像头的曝光时间或者二者的结合等因素来确定。
可选地，当判定光学元件异常时，电子设备可以将光学元件的异常次数增加1。光学元件异常次数是指电子设备根据散斑图对光学元件进行异常检测时，判定光学元件异常的次数。电子设备获取散斑图对光学元件进行检测，可以在接收三维图像采集请求时获取散斑图进行异常检测，还可以在人脸识别过程中活体检测通过时获取散斑图进行异常检测，还可以在活体检测不通过时在人脸信息与摄像头大于预设距离值时获取散斑图对光学元件进行异常检测等。电子设备可以记录不同情况下对光学元件的异常检测结果。
可选地，电子设备还可以在当光学元件的异常次数大于预设次数时，禁止投射器的使用。投射器包括光源、准直镜和光学元件。预设次数可以根据实际使用过程中的需求来确定。具体地，为了提高使用安全性，预设次数可以为一个较小的数值，例如3次，5次不限于此。激光通过光学元件照射到物体上形成散斑图像，当光学元件损坏时，照射到物体的激光强度增加，当照射到人眼时会对人眼造成严重的伤害。电子设备在光学元件异常次数大于预设次数时，禁止投射器的使用，可以减少因光学元件异常而造成对人眼的伤害。当光学元件异常次数小于预设次数时，电子设备可以对用户发出光学元件损坏提醒，减少用户对三维图像采集功能或人脸识别功能等的使用，并记录光学元件的异常次数，将光学元件异常的结果上传至服务器。
应该理解的是，虽然图2-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
图7为一个实施例的光学元件检测装置的结构框图。如图7所示，该装置包括：
图像获取模块702，用于获取散斑图，散斑图是投射器中光源产生的激光通过光学元件后所形成的图像。
零级区域获取模块704，用于根据散斑图获取散斑图的零级区域，零级区域为亮度最大的区域。
检测模块706，检测零级区域的散斑点亮度均值。
判定模块708，当散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则判定光学元件异常。
在一个实施例中，图像获取模块702还可以用于获取根据预设的曝光时间和激光电流采集的散斑图。
在一个实施例中，零级区域获取模块704还可以用于采用预设大小的定位框在散斑图的预设区域内遍历，将亮度值最大的定位框所在的区域作为散斑图的零级区域。
在一个实施例中，零级区域获取模块704还可以用于获取散斑图在预设区域内的亮度值，缩小预设区域，并获取缩小后的预设区域的亮度值，当缩小后的预设区域的亮度值与相邻上一次预设区域的亮度值差值小于预设阈值时，将缩小后的预设区域作为散斑图的零级区域。
在一个实施例中，检测模块706还可以用于提取零级区域的散斑点，检测零级区域的散斑点的亮度，根据散斑点的亮度计算零级区域的散斑点亮度均值。
如图8所示，在一个实施例中，提供的一种光学元件检测装置还可以包括异常处理模块710，异常处理模块710用于当判定光学元件异常时，将光学元件的异常次数增加1。
在一个实施例中，异常处理模块710还可以用于当光学元件的异常次数大于预设次数时，禁止投射器的使用。
上述光学元件检测装置可以获取由投射器光源产生的激光通过光学元件后所形成的散斑图，根据散斑图获取散斑图亮度最大的区域即零级区域，检测零级区域的散斑点亮度均值，当散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则判定光学元件异常。由于可以根据散斑图零级区域的散斑点亮度对光学元件进行检测，提高了检测的准确性。
上述光学元件检测装置中各个模块的划分仅用于举例说明，在其他实施例中，可将光学元件检测装置按照需要划分为不同的模块，以完成上述光学元件检测装置的全部或部分功能。
关于光学元件检测装置的具体限定可以参见上文中对于光学元件检测方法的限定，在此不再赘述。上述光学元件装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
本申请实施例中提供的光学检测装置中的各个模块的实现可为计算机程序的形式。该计算机程序可在终端或服务器上运行。该计算机程序构成的程序模块可存储在终端或服务器的存储器上。该计算机程序被处理器执行时，实现本申请实施例中所描述方法的步骤。
本申请实施例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光学元件检测方法的步骤。
一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行光学元件检测方法。
本申请实施例还提供一种电子设备。上述电子设备中包括图像处理电路，图像处理电路可以利用硬件和/或软件组件实现，可包括定义ISP(Image Signal Processing，图像信号处理)管线的各种处理单元。图9为一个实施例中图像处理电路的示意图。如图9所示，为便于说明，仅示出与本申请实施例相关的图像处理技术的各个方面。
如图9所示，图像处理电路包括ISP处理器940和控制逻辑器950。成像设备910捕捉的图像数据首先由ISP处理器940处理，ISP处理器940对图像数据进行分析以捕捉可用于确定和/或成像设备910的一个或多个控制参数的图像统计信息。成像设备910可包括具有一个或多个透镜912和图像传感器914的照相机。图像传感器914可包括色彩滤镜阵列(如Bayer滤镜)，图像传感器914可获取用图像传感器914的每个成像像素捕捉的光强度和波长信息，并提供可由ISP处理器940处理的一组原始图像数据。传感器920(如陀螺仪)可基于传感器920接口类型把采集的图像处理的参数(如防抖参数)提供给ISP处理器940。传感器920接口可以利用SMIA(Standard Mobile Imaging Architecture，标准移动成像架构)接口、其它串行或并行照相机接口或上述接口的组合。
此外，图像传感器914也可将原始图像数据发送给传感器920，传感器920可基于传感器920接口类型把原始图像数据提供给ISP处理器940，或者传感器920将原始图像数据存储到图像存储器930中。
ISP处理器940按多种格式逐个像素地处理原始图像数据。例如，每个图像像素可具有8、10、12或14比特的位深度，ISP处理器940可对原始图像数据进行一个或多个图像处理操作、收集关于图像数据的统计信息。其中，图像处理操作可按相同或不同的位深度精度进行。
ISP处理器940还可从图像存储器930接收图像数据。例如，传感器920接口将原始图像数据发送给图像存储器930，图像存储器930中的原始图像数据再提供给ISP处理器940以供处理。图像存储器930可为存储器装置的一部分、存储设备、或电子设备内的独立的专用存储器，并可包括DMA(Direct Memory Access，直接直接存储器存取)特征。
当接收到来自图像传感器914接口或来自传感器920接口或来自图像存储器930的原始图像数据时，ISP处理器940可进行一个或多个图像处理操作，如时域滤波。处理后的图像数据可发送给图像存储器930，以便在被显示之前进行另外的处理。ISP处理器940从图像存储器930接收处理数据，并对所述处理数据进行原始域中以及RGB和YCbCr颜色空间中的图像数据处理。ISP处理器940处理后的图像数据可输出给显示器970，以供用户观看和/或由图形引擎或GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)进一步处理。此外，ISP处理器940的输出还可发送给图像存储器930，且显示器970可从图像存储器930读取图像数据。在一个实施例中，图像存储器930可被配置为实现一个或多个帧缓冲器。此外，ISP处理器940的输出可发送给编码器/解码器960，以便编码/解码图像数据。编码的图像数据可被保存，并在显示于显示器970设备上之前解压缩。编码器/解码器960可由CPU或GPU或协处理器实现。
ISP处理器940确定的统计数据可发送给控制逻辑器950单元。例如，统计数据可包括自动曝光、自动白平衡、自动聚焦、闪烁检测、黑电平补偿、透镜912阴影校正等图像传感器914统计信息。控制逻辑器950可包括执行一个或多个例程(如固件)的处理器和/或微控制器，一个或多个例程可根据接收的统计数据，确定成像设备910的控制参数及ISP处理器940的控制参数。例如，成像设备910的控制参数可包括传感器920控制参数(例如增益、曝光控制的积分时间、防抖参数等)、照相机闪光控制参数、透镜912控制参数(例如聚焦或变焦用焦距)、或这些参数的组合。ISP控制参数可包括用于自动白平衡和颜色调整(例如，在RGB处理期间)的增益水平和色彩校正矩阵，以及透镜912阴影校正参数。
在本申请实施例中，该移动终端执行存储在存储器上的计算机程序时实现本申请实施例中光学元件检测方法的步骤。
本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。
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 (10)
1.一种光学元件检测方法，所述方法包括：
获取散斑图，所述散斑图是投射器中光源产生的激光通过光学元件后所形成的图像；
根据所述散斑图获取所述散斑图的零级区域，所述零级区域为亮度最大的区域；
检测所述零级区域的散斑点亮度均值；
当所述散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则判定所述光学元件异常。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取散斑图，所述散斑图是激光摄像头采集的激光通过光学元件后照射到物体上所形成的图像，包括：
获取根据预设的曝光时间和激光电流采集的散斑图。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述散斑图获取所述散斑图的零级区域，包括：
采用预设大小的定位框在所述散斑图的预设区域内遍历；
将亮度值最大的定位框所在的区域作为所述散斑图的零级区域。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述散斑图获取所述散斑图的零级区域，包括：
获取散斑图在预设区域内的亮度值；
缩小预设区域，并获取缩小后的预设区域的亮度值；
当所述缩小后的预设区域的亮度值与相邻上一次预设区域的亮度值差值小于预设阈值时，将所述缩小后的预设区域作为所述散斑图的零级区域。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述零级区域的散斑点亮度均值，包括：
提取所述零级区域的散斑点；
检测所述零级区域的散斑点的亮度；
根据所述散斑点的亮度计算所述零级区域的散斑点亮度均值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当判定所述光学元件异常时，将所述光学元件的异常次数增加1。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述光学元件的异常次数大于预设次数时，禁止所述投射器的使用。
8.一种光学元件检测装置，其特征在于，所述装置包括：
图像获取模块，用于获取散斑图，所述散斑图是激光摄像头采集的激光通过光学元件后照射到物体上所形成的图像；
零级区域获取模块，用于根据所述散斑图获取所述散斑图的零级区域，所述零级区域为亮度最大的区域；
检测模块，用于检测所述零级区域的散斑点亮度均值；
判定模块，当所述散斑点亮度均值超过预设亮度值时，则判定所述光学元件异常。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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