CN108833889A - 控制方法及装置、深度相机、电子装置及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光发射器的控制方法、控制装置、深度相机、电子装置和计算机可读存储介质。控制方法包括：获取光发射器与场景中的目标主体之间的投射距离；根据投射距离确定光发射器的目标发光频率；控制光发射器以目标发光频率发光。本发明实施方式的控制方法、控制装置、深度相机、电子装置和计算机可读存储介质在获取深度信息前首先估测目标主体与光发射器之间的投射距离，再根据投射距离调节光发射器的发光频率，可以提升目标主体的深度信息获取的准确度。

Description

控制方法及装置、深度相机、电子装置及可读存储介质

技术领域

本发明涉及三维成像技术领域，特别涉及一种控制方法、控制装置、深度相机、电子装置和计算机可读存储介质。

背景技术

飞行时间(Time of Flight,TOF)成像系统可通过计算光发射器发射光信号的时刻，与光接收器接收到光信号的时刻之间的时间差来计算被测物体的深度信息。光发射器通常包括光源和扩散器。光源发出的光经扩散器的扩散作用后向场景中投射均匀的面光。光发射器的发光频率会影响场景中人物、物体的深度信息的测量精度。但目前的光发射器通常以固定的发光频率发光。

发明内容

本发明的实施例提供了一种控制方法、控制装置、深度相机、电子装置和计算机可读存储介质。

本发明实施方式的光发射器的控制方法包括：获取所述光发射器与场景中的目标主体之间的投射距离；根据所述投射距离确定所述光发射器的目标发光频率；以及控制所述光发射器以所述目标发光频率发光。

本发明实施方式的光发射器的控制装置包括第一获取模块、确定模块、控制模块。所述第一获取模块用于获取所述光发射器与场景中的目标主体之间的投射距离。所述确定模块用于根据所述投射距离确定所述光发射器的目标发光频率。所述控制模块用于控制所述光发射器以所述目标发光频率发光。

本发明实施方式的深度相机包括发光发射器和处理器。所述处理器用于获取所述光发射器与场景中的目标主体之间的投射距离；根据所述投射距离确定所述光发射器的目标发光频率；以及控制所述光发射器以所述目标发光频率发光。

本发明实施方式的电子装置包括上述的深度相机、一个或多个处理器、存储器和一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行上述的控制方法的指令。

本发明实施方式的计算机可读存储介质包括与电子装置结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成上述的控制方法。

本发明实施方式的控制方法、控制装置、深度相机、电子装置和计算机可读存储介质在获取深度信息前首先估测目标主体与光发射器之间的投射距离，再根据投射距离调节光发射器的发光频率，可以提升目标主体的深度信息获取的准确度。

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电子装置的立体结构示意图。

图2是本发明某些实施方式的光发射器的控制方法的流程示意图。

图3是本发明某些实施方式的光发射器的控制装置的模块示意图。

图4是本发明某些实施方式的TOF深度相机工作的原理示意图。

图5是本发明某些实施方式的光发射器的控制方法的流程示意图。

图6是本发明某些实施方式的控制装置的第一获取模块的模块示意图。

图7是本发明某些实施方式的光发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控制装置的第一获取模块的模块示意图。

图9是本发明某些实施方式的光发射器的控制方法的流程示意图。

图10是本发明某些实施方式的控制装置的模块示意图。

图11是本发明某些实施方式的光发射器的控制方法的流程示意图。

图12是本发明某些实施方式的控制装置的第二计算单元的模块示意图。

图13是本发明某些实施方式的光发射器的控制方法的流程示意图。

图14是本发明某些实施方式的控制装置的第二计算单元的模块示意图。

图15是本发明某些实施方式的光发射器的控制方法的流程示意图。

图16是本发明某些实施方式的控制装置的第二计算单元的模块示意图。

图17是本发明某些实施方式的电子装置的立体结构示意图。

图18是本发明某些实施方式的深度相机的立体结构示意图。

图19是本发明某些实施方式的深度相机的平面结构示意图。

图20是图19中的深度相机沿XX-XX线的截面示意图。

图21是本发明某些实施方式的光发射器的结构示意图。

图22和图23是本发明某些实施方式的光发射器的光源的结构示意图。

图24是本发明某些实施方式的电子装置的模块示意图。

图25是本发明某些实施方式的计算机可读存储介质与电子装置的连接示意图。

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和图2，本发明提供一种光发射器100的控制方法。控制方法包括：

01：获取光发射器100与场景中的目标主体之间的投射距离；

02：根据投射距离确定光发射器100的目标发光频率；和

03：控制光发射器100以目标发光频率发光。

请一并参阅图2和图3，本发明还提供一种光发射器100的控制装置90。本发明实施方式的光发射器100的控制方法可以由本发明实施方式的光发射器100的控制装置90执行。具体地，控制装置90包括第一获取模块91、确定模块92及控制模块93。步骤01可以由第一获取模块91实现。步骤02可以由确定模块92实现。步骤03可以由控制模块93实现。也即是说，第一获取模块91可以用于获取光发射器100与场景中的目标主体之间的投射距离。确定模块92可用于根据投射距离确定光发射器100的目标发光频率。控制模块93可用于控制光发射器100以目标发光频率发光。

请再参阅图2，本发明还提供一种深度相机300。深度相机300包括光发射器100、光接收器200和处理器805。步骤01、步骤02和步骤03可以由处理器805实现。也及是说，处理器805可用于获取光发射器100与场景中的目标主体之间的投射距离、根据投射距离确定光发射器100的目标发光频率及控制光发射器100以目标发光频率发光。

本发明实施方式的深度相机300可以应用于电子装置800中。本发明实施方式的深度相机300中的处理器805与电子装置800的处理器805可为同一个处理器805，也可为两个独立的处理器805。在本发明的具体实施例中，深度相机300中的处理器805与电子装置800的处理器805为同一个处理器805。电子装置800可以是手机、平板电脑、智能穿戴设备(智能手表、智能手环、智能眼镜、智能头盔)、无人机等，在此不作限制。

具体地，本发明实施方式的深度相机300为飞行时间(Time of Flight，TOF)深度相机。TOF深度相机通常包括一个光发射器100、一个光接收器200。光接收器200用于向场景中投射激光，光接收器200接收由场景中的人或物反射回的激光。TOF深度相机获取深度信息的方式通常包括直接获取和间接获取两种方式。直接获取方式下，处理器805可以根据光接收器200发射激光的时间点与光接收器200接收激光的时间点计算激光在场景中的飞行时间，并根据激光在场景中的飞行时间计算场景的深度信息。间接获取方式下，光发射器100向场景中发射脉冲调制后的发光频率一定的激光，光接收器200采集反射回的一个或多个完整的脉冲周期下的激光。光接收器200的每个像素都由一个感光器件组成，感光器件连接多个高频开关，可以把电流导入不同的可以存储电荷的电容里，如此，处理器805控制高频开关的开启和关闭，将接收到的一个或多个完整的脉冲周期下的激光分为两个部分，根据这两个部分的红外光对应的电流即可计算出物体与TOF深度相机的距离。例如，如图4所示，由两个部分的激光积累的电荷量分别为Q1和Q2，一个脉冲周期中激光的持续时间为T，则激光在场景中的传播时间则对应的距离其中，c为光速。当场景中人或物体距离TOF深度相机的距离较远时，若此时发光频率较高，则一方面一个脉冲周期中激光的持续时间T较短，感光器件积累激光的积分时间较短，另一方面距离较远，激光的飞行时间较长，损耗较多，如此会导致激光累积后的值Q1和Q2均较小，影响深度信息的获取精度。

本发明实施方式的光发射器100的控制方法、控制装置90和深度相机300，在获取场景的深度信息前，首先检测场景中目标主体与深度相机300的之间的投射距离，再根据投射距离来确定光发射器100的目标发光频率，最后控制光发射器100按照目标发光频率发光。其中，投射距离与目标发光频率具有映射关系，例如，投射距离为一个具体的值，目标发光频率也为一个具体值，投射距离与目标发光频率一一对应；或者，投射距离为一个范围，目标发光频率为一个具体值，投射距离与目标发光频率一一对应。投射距离与目标发光频率之间映射关系可以是在深度相机300出厂前基于大量实验的标定数据确定得到的。投射距离与目标发光频率之间的映射关系满足目标发光频率随投射距离的增加而减小的规律。例如，投射距离为1.5米时，光发射器100的目标发光频率为100MHz；投射距离为3米时，光发射器100的目标发光频率为60MHz；投射距离为5米时，光发射器100的目标发光频率为30MHz等，从而在投射距离增加时，通过减小目标发光频率来增加感光器件积累激光的积分时间，进一步提升深度信息的获取精度。

请参阅图5，在某些实施方式中，步骤01获取光发射器100与场景中的目标主体之间的投射距离包括：

011：获取场景的拍摄图像；

012：处理拍摄图像以判断拍摄图像中是否存在人脸；

013：在拍摄图像中存在人脸时计算拍摄图像中人脸所占的第一比例；和

014：根据第一比例计算投射距离。

请参阅图6，在某些实施方式中，第一获取模块91包括第一获取单元911、处理单元912、第一计算单元913和第二计算单元914。步骤011可以由第一获取单元911实现。步骤012可以由处理单元912实现。步骤013可以由第一计算单元913实现。步骤014可以由第二计算单元914实现。也即是说，第一获取单元911可用于获取场景的拍摄图像。处理单元912可用于处理拍摄图像以判断拍摄图像中是否存在人脸。第一计算单元913可用于在拍摄图像中存在人脸时计算拍摄图像中人脸所占的第一比例。第二计算单元914可用于根据第一比例计算投射距离。其中，第一获取单元911可以是红外摄像头(可以是光接收器200)或可见光摄像头400，当第一获取单元911为红外摄像头时，拍摄图像为红外图像；当第一获取单元911为可见光摄像头400时，拍摄图像为可见光图像。

请再参阅图1，在某些实施方式中，步骤011、步骤012、步骤013和步骤014均可以由处理器805实现。也即是说，处理器805可用于获取场景的拍摄图像、处理拍摄图像以判断拍摄图像中是否存在人脸、在拍摄图像中存在人脸时计算拍摄图像中人脸所占的第一比例、以及根据第一比例计算投射距离。

具体地，处理器805先基于人脸识别算法识别拍摄图像中是否存在人脸。在拍摄图像中存在人脸时，处理器805提取出人脸区域并计算人脸区域所占的像素个数，随后，处理器805将人脸区域的像素个数除以拍摄图像的总像素个数以得到拍摄图像中人脸所占的第一比例，最后基于第一比例计算投射距离。一般地，当第一比例较大时，说明目标主体比较靠近深度相机300，也就是目标主体比较靠近光发射器100，投射距离较小；当第一比例较大时，说明目标主体与深度相机300距离较远，也就是目标主体距离光发射器100较远，投射距离较大。因此，投射距离与第一比例之间的关系满足投射距离随第一比例的减小而增大。在一个例子中，当拍摄图像中包含多张人脸时，可以选取多张人脸中面积最大的人脸作为人脸区域用以计算第一比例；或者，也可以选取多张人脸的面积的平均值来计算第一比例；或者，可以从多张人脸中识别出电子装置800的持有者的人脸，将持有者的人脸作为人脸区域来计算第一比例，如此，基于持有者与深度相机300的距离来确定目标发光频率，可以提升持有者对应的深度信息的获取精度，提升用户使用体验。

第一比例与投射距离具有映射关系，例如，第一比例为一个具体值，投射距离也为一个具体值，第一比例与投射距离一一对应；或者，第一比例为一个范围，投射距离为一个具体值，第一比例为投射距离一一对应；或者，第一比例为一个范围，投射距离也为一个范围，第一比例与投射距离一一对应。具体地，第一比例与投射距离之间的映射关系可以预先标定。在标定时，指引用户分别站在距离红外摄像头或可见光摄像头400多个预定投射距离处，红外摄像头或可见光摄像头400依次采集拍摄图像。处理器805计算每张拍摄图像中人脸占拍摄图像的标定比例，再存储每张拍摄图像中的标定比例与预定投射距离之间的对应关系，在后续使用时，基于实际测量的第一比例在上述映射关系中寻找与第一比例对应的投射距离。例如，指引用户在投射距离为10厘米、20厘米、30厘米、40厘米的位置处站立，红外摄像头或可见光摄像头400依次采集拍摄图像，处理器805根据多张拍摄图像计算出与投射距离10厘米、20厘米、30厘米、40厘米分别对应的标定比例80％、60％、45％、30％，并将标定比例与预定投射距离的映射关系10cm-80％、20cm-60％、30cm-45％、40cm-30％以映射表的形式存储在电子装置800的存储器(图24所示)中。在后续使用时，直接在映射表中寻找与第一比例对应的投射距离。

或者，预先对投射距离与第一比例进行标定。在标定时，指引用户站在距离红外摄像头或可见光摄像头400的某一个预定投射距离处，红外摄像头或可见光摄像头400采集拍摄图像。处理器805计算拍摄图像中人脸占拍摄图像的标定比例，再存储拍摄图像中的标定比例与预定投射距离之间的对应关系，在后续使用时，基于标定比例与预定投射距离之间的对应关系计算投射距离。例如，指引用户在投射距离为30厘米的位置处站立，红外摄像头或可见光摄像头400采集拍摄图像，处理器805计算到人脸在拍摄图像中的占比为45％，而在实际测量中，当计算得到第一比例为R时，则依据相似三角形的性质有其中，D依据实际测量的第一比例R计算的实际的投射距离。

如此，依据拍摄图像中人脸所占的第一比例，可以较为客观地反应目标主体与光发射器100之间的投射距离。

请参阅图7，在某些实施方式中，步骤01获取光发射器100与场景中的目标主体之间的投射距离包括：

015：控制光发射器100以预定发光频率发光以检测场景的初始深度信息；和

016：根据初始深度信息计算光发射器100与目标主体之间的投射距离。

请参阅图8，在某些实施方式中，第一获取模块91包括第一控制单元915和第三计算单元916。步骤015可以由第一控制单元915实现。步骤015可以由第三计算单元916实现。也即是说，第一控制单元915可用于控制光发射器100以预定发光频率发光以检测场景的初始深度信息。第三计算单元916可用于根据初始深度信息计算光发射器100与目标主体之间的投射距离。

请再参阅图1，在某些实施方式中，步骤015和步骤016均可以由处理器805实现。也即是说，处理器805还可以用于控制光发射器100以预定发光频率发光以检测场景的初始深度信息、及根据初始深度信息计算光发射器100与目标主体之间的投射距离。

具体地，处理器805控制光发射器100以预定发光频率发射激光，光接收器200接收由场景中的人或物体反射回的激光，处理器805基于光接收器200的接收结果计算场景的初始深度信息。其中，预定发光频率小于预设阈值，也即是说，获取场景的初始深度信息时，光发射器100以较低的发光频率发光，发光频率较低一方面可以减小电子装置800的功耗，另一方面，此时目标主体与深度相机300之间的投射距离未知，目标主体是否为用户也未知，若直接以较高的发光频率发光，如果目标主体为用户且目标主体与深度相机300的距离较近，则激光的高频率出射容易对用户的眼睛产生危害，而以较低的发光频率发光则不会存在上述的安全隐患。

处理器805计算出场景的初始深度信息后，进一步地从场景中确定出目标主体，以进一步确定目标主体的初始深度信息。具体地，目标主体一般处于光接收器200的视场的中央区域，因此，可以将光接收器200视场的中央区域作为目标主体所在区域，从而将中央区域的这部分像素的初始深度信息作为目标主体的初始深度信息。一般地，目标主体的初始深度信息的值有多个，处理器805可计算出多个初始深度信息的均值或中值，并将均值或中值作为光发射器100与目标主体之间的投射距离。如此，计算出目标主体与光发射器100之间的投射距离，再基于投射距离确定光发射器100的目标发光频率，从而使得光发射器100按照目标发光频率发光，提升获取的目标主体的深度信息的精度。

在某些实施方式中，在步骤012处理拍摄图像以判断拍摄图像中是否存在人脸后，若拍摄图像中不存在人脸，则处理器805可进一步执行步骤015和步骤016以确定目标主体与光发射器100之间的投射距离。如此，在拍摄图像中不存在人脸时，也能够确定出目标主体与光发射器100之间的投射距离。

在某些实施方式中，在步骤015控制光发射器100以预定发光频率发光以检测场景的初始深度信息后，处理器805可以控制红外摄像头(可以为光接收器200)或可见光摄像头400采集拍摄图像。假设拍摄图像由可见光摄像头400采集，一般地，为了拍摄人物的三维色彩图像或者是对场景做三维建模，电子装置800中可见光摄像头400与光接收器200的视场通常具有较大部分的重叠，在电子装置800出厂前，厂商也会对可见光摄像头400与光接收器200之间的相对位置做标定并得到多个标定参数以用于后续可见光图像的色彩信息和深度图像的深度信息的匹配。因此，处理器805获取到拍摄图像后，处理器805可以先识别拍摄图像中是否存在人脸，在存在人脸时，再根据拍摄图像与初始深度信息形成的初始深度图像二者的匹配关系找到人脸对应的初始深度信息，并将人脸对应的初始深度信息作为目标主体的深度信息。若拍摄图像中不存在人脸，再将中央区域的这部分像素的初始深度信息作为目标主体的初始深度信息。如此，在场景中存在用户时，可以更准确地测量到用户与深度相机300之间的投射距离。

请参阅图9，在某些实施方式中，控制方法在步骤01后还包括：

04：获取场景的环境亮度；

05：根据环境亮度及投射距离计算光发射器100的目标发光功率；和

06：控制光发射器100以目标发光功率发光。

请参阅图10，在某些实施方式中，控制装置90还包括第二获取模块94、计算模块95。步骤04可以由第二获取模块94实现。步骤05可以由计算模块95实现。步骤06可以由控制模块93实现。也即是说，第二获取模块94可用于获取场景的环境亮度。计算模块95可用于根据环境亮度及投射距离计算光发射器100的目标发光功率。控制模块93还可用于控制光发射器100以目标发光功率发光。

请再参阅图1，在某些实施方式中，步骤04、步骤05和步骤06均可以由处理器805实现。也即是说，处理器805可以用于获取场景的环境亮度、根据环境亮度及投射距离计算光发射器100的目标发光功率、以及控制光发射器100以目标发光功率发光。

其中，步骤04、步骤05与步骤02可以是同步执行的，步骤06与步骤03可以是同步执行的，此时处理器805除了控制光发射器100以目标发光频率发光，还控制光发射器100以目标发光功率发光。

具体地，环境亮度可以由光传感器检测。处理器805从光传感器中读取其检测到的环境亮度。或者，环境亮度也可以由红外摄像头(可以为光接收器200)或可见光摄像头400来检测，红外摄像头或可见光摄像头400拍摄当前场景的图像，处理器805计算图像的亮度值以作为环境亮度。

在确定出环境亮度和投射距离后，处理器805基于环境亮度和投射距离两个参数共同计算场景的目标发光功率。可以理解的是，首先，在环境亮度较高时，环境光中包含的红外光成分较多，环境光中的红外光与光发射器100发射的红外激光的波段重合的部分也较多，此时，光接收器200同时会接收到光发射器100发射的红外激光以及环境光中的红外光，若光发射器100发射红外激光的发光功率较低，则光接收器200接收的光中的来自光发射器100的红外激光与来自环境光中的红外光二者的占比相差不大，如此会导致光接收器200接收光的时间点不准确，或者导致Q1和Q2的值不够准确，进一步会降低深度信息的获取精度，因此，需要提升光发射器100发射红外激光的发射功率，以减小环境中的红外光对光接收器200接收来自光发射器100的红外激光的影响；在环境亮度较低时，环境光线中包含的红外光成分较少，此时光发射器100若采用较高的发光功率发光，则会增加电子装置800的功耗。另外，在投射距离较远时，激光的飞行时间较长，飞行行程较远，激光的损耗较多，进一步地导致Q1和Q2的值较小，从而对深度信息的获取精度产生影响。因此，在投射距离较大时，可以适当提升光发射器100发射红外激光的发射功率。

具体地，在环境亮度高于预设亮度时，且投射距离大于预定距离时，光发射器100的目标发光功率大于或等于第一预定功率P1。在环境亮度小于预设亮度，且投射距离小于预定距离时，光发射器100的目标发光功率小于或等于第二预定功率P2。其中，第一预定功率P1大于第二预定功率P2。在环境亮度大于预设亮度且投射距离小于预定距离，或者环境亮度小于预设亮度且投射距离大于预定距离时，光发射器100的目标发光功率位于第二预定功率P2与第一预订功率P1之间，即光发射器100的目标发光功率的取值范围为(P2,P1)。

如此，基于环境亮度及投射距离共同确定光发射器100的目标发光功率，一方面可以减小电子装置800的功耗，另一方面可以提升场景的深度信息的获取精度。

请参阅图11，在某些实施方式中，步骤014根据所述第一比例计算投射距离包括：

0141：计算拍摄图像中人脸的预设特征区域占人脸的第二比例；和

0142：根据第一比例及第二比例计算投射距离。

请参阅图12，在某些实施方式中，第二计算单元914包括第一计算子单元9141和第二计算子单元9142。步骤0141可以由第一计算子单元9141实现，步骤0142可以由第二计算子单元9142实现。也即是说，第一计算子单元9141可用于计算拍摄图像中人脸的预设特征区域占人脸的第二比例。第二计算子单元9142可用于根据第一比例及第二比例计算投射距离。

请再参阅图1，在某些实施方式中，步骤0141和步骤0142均可以由处理器805实现。也即是说，处理器805可用于计算拍摄图像中人脸的预设特征区域占人脸的第二比例、及根据第一比例及第二比例计算投射距离。

可以理解，不同的用户的人脸大小有差异，使得不同的用户处于同样的距离下时，采集到的拍摄图像中人脸所占的第一比例有差异。第二比例为人脸的预设的特征占人脸的比例，预设的特征区域可以选择不同用户个体的差异度较小的特征区域，例如预设的特征趋区域为用户的双眼间距。当第二比例较大时，说明该用户的人脸较小，仅依据第一比例计算得到的投射距离过大；当第二比例较小时，说明该用户的人脸较大，仅依据第一比例计算得到的投射距离过小。在实际使用中，可以预先对第一比例、第二比例与投射距离进行标定。具体地，指引用户站在预定的投射距离位置处，并采集拍摄图像，再计算该拍摄图像对应的第一标定比例及第二标定比例，存储该预定的投射距离与第一标定比例、第二标定比例的对应关系，以便于在后续使用中依据实际的第一比例和第二比例计算投射距离。例如，指引用户站在投射距离为25厘米处，并采集拍摄图像，再计算该拍摄图像对应的第一标定比例为50％，第二标定比例为10％，而在实际测量中，当计算得到的第一比例为R1，第二比例为R2时，则依据三角形相似的性质有其中，D1为依据实际测量的第一比例R1计算得到的初始的投射距离，可以再依据关系式求得进一步依据实际测量的第二比例R2计算得到的校准的投射距离D2，D2作为最终的投射距离。如此，依据第一比例和第二比例计算得到的投射距离考虑了不同用户之间的个体差异，能够获得更加客观的投射距离，进一步地可以基于较为准确的投射距离确定出较为准确的目标发光频率和目标发光功率。

请参阅图13，在某些实施方式中，步骤014根据所述第一比例计算投射距离包括：

0143：根据拍摄图像判断目标主体是否佩戴眼镜；和

0144：在目标主体佩戴眼镜时根据第一比例及距离系数计算投射距离。

请参阅图14，在某些实施方式中，第二计算单元914还包括第一判断子单元9143和第三计算子单元9144。步骤0143可以由第一判断子单元9143实现。步骤0144可以由第三计算子单元9144实现。也即是说，第一判断子单元9143可用于根据拍摄图像判断目标主体是否佩戴眼镜，第三计算子单元9144可用于在目标主体佩戴眼镜时根据第一比例及距离系数计算投射距离。

请再参阅图1，在某些实施方式中，步骤0143和步骤0144均可以由处理器805实现。也即是说，处理器805还可用于根据拍摄图像判断目标主体是否佩戴眼镜、以及在目标主体佩戴眼镜时根据第一比例及距离系数计算投射距离。

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视力不佳，在光发射器100对佩戴眼镜的用户发射激光时，需要降低光发射器100的发光功率以使得光发射器100发射的激光的能量较小，以免对用户的眼睛造成伤害。预设的距离系数可以是介于0至1的系数，例如0.6、0.78、0.82、0.95等，例如在根据第一比例计算得到初始的投射距离，或者在依据第一比例和第二比例计算得到校准后的投射距离后，再将初始的投射距离或者校准的投射距离乘以距离系数，得到最终的投射距离，并根据该投射距离以及环境亮度确定目标发光功率。如此，可以避免发射激光的功率过大伤害患有眼疾或视力不佳的用户。

请参阅图15，在某些实施方式中，步骤014根据所述第一比例计算投射距离包括：

0145：根据拍摄图像判断目标主体的年龄；和

0146：根据第一比例及年龄计算投射距离。

请参阅图16，在某些实施方式中，第二计算单元914还包括第二判断子单元9145和第四计算子单元9146。步骤0145可以由第二判断子单元9145实现。步骤0146可以由第四计算子单元9146实现。也即是说，第二判断子单元9145可用于根据拍摄图像判断目标主体的年龄。第四计算子单元9146可用于根据第一比例及年龄计算投射距离。

请再参阅图1，在某些实施方式中，步骤0145和步骤0146均可以由处理器805实现。也即是说，处理器805还可用于根据拍摄图像判断目标主体的年龄，以及根据第一比例及年龄计算投射距离。

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用户的年龄，例如，提取眼角处皱纹的数量来判断用户的年龄，或者进一步结合用户的额头处的皱纹多少来判断用户的年龄。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，可以将根据第一比例计算得到的初始的投射距离、或者根据第一比例及第二比例计算得到的校准的投射距离乘以比例系数，以得到最终的投射距离，再根据投射距离以及环境亮度确定目标发光功率。如此，可以避免发射激光的功率过大而伤害小年龄段或者年龄较大的用户。

请一并参阅图1和图17，在某些实施方式中，本发明实施方式的电子装置800还包括壳体801。壳体801可以作为电子装置800的功能元件的安装载体。壳体801可以为功能元件提供防尘、防摔、防水等保护，功能元件可以是显示屏802、可见光摄像头400、受话器等。在本发明实施例中，壳体801包括主体803及可动支架804，可动支架804在驱动装置的驱动下可以相对于主体803运动，例如可动支架804可以相对于主体803滑动，以滑入主体803(如图17所示)或从主体803滑出(如图1所示)。部分功能元件(例如显示屏802)可以安装在主体803上，另一部分功能元件(例如深度相机300、可见光摄像头400、受话器)可以安装在可动支架804上，可动支架804运动可带动该另一部分功能元件缩回主体803内或从主体803中伸出。当然，图1和图17所示仅仅是对壳体801的一种具体形式举例，不能理解为对本发明的壳体801的限制。

深度相机300安装在壳体801上。具体地，壳体801上可以开设有采集窗口，深度相机300与采集窗口对准安装以使深度相机300采集深度信息。在本发明的具体实施例中，深度相机300安装在可动支架804上。用户在需要使用深度相机300时，可以触发可动支架804从主体803中滑出以带动深度相机300从主体803中伸出；在不需要使用深度相机300时，可以触发可动支架804滑入主体803以带动深度相机300缩回主体中。

请一并参阅图18至图20，在某些实施方式中，深度相机300除了包括光发射器100和光接收器200外，还包括第一基板组件71和垫块72。第一基板组件71包括互相连接的第一基板711及柔性电路板712。垫块72设置在第一基板711上。光发射器100用于向外投射激光，光发射器100设置在垫块72上。柔性电路板712弯折且柔性电路板712的一端连接第一基板711，另一端连接光发射器100。光接收器200设置在第一基板711上，光接收器200用于接收被目标空间中的人或物反射回的激光。光接收器200包括外壳741及设置在外壳741上的光学元件742。外壳741与垫块72连接成一体。

具体地，第一基板组件71包括第一基板711及柔性电路板712。第一基板711可以是印刷线路板或柔性线路板。第一基板71上可以铺设有深度相机300的控制线路等。柔性电路板712的一端可以连接在第一基板711上，柔性电路板712的另一端连接在电路板50(图20所示)上。柔性电路板712可以发生一定角度的弯折，使得柔性电路板712的两端连接的器件的相对位置可以有较多选择。

垫块72设置在第一基板711上。在一个例子中，垫块72与第一基板711接触且承载在第一基板711上，具体地，垫块72可以通过胶粘等方式与第一基板711结合。垫块72的材料可以是金属、塑料等。在本发明的实施例中，垫块72与第一基板711结合的面可以是平面，垫块72与该结合的面相背的面也可以是平面，使得光发射器100设置在垫块72上时具有较好的平稳性。

光接收器200设置在第一基板711上，且光接收器200和第一基板711的接触面与垫块72和第一基板711的接触面基本齐平设置(即，二者的安装起点在同一平面上)。具体地，光接收器200包括外壳741及光学元件742。外壳741设置在第一基板711上，光学元件742设置在外壳741上，外壳741可以是光接收器200的镜座及镜筒，光学元件742可以是设置在外壳741内的透镜等元件。进一步地，光接收器200还包括感光芯片(图未示)，由目标空间中的人或物反射回的激光通过光学元件742后照射到感光芯片中，感光芯片对该激光产生响应。在本发明的实施例中，外壳741与垫块72连接成一体。具体地，外壳741与垫块72可以是一体成型；或者外壳741与垫块72的材料不同，二者通过双色注塑等方式一体成型。外壳741与垫块72也可以是分别成型，二者形成配合结构，在组装深度相机300时，可以先将外壳741与垫块72中的一个设置在第一基板711上，再将另一个设置在第一基板711上且连接成一体。

如此，将光发射器100设置在垫块72上，垫块72可以垫高光发射器100的高度，进而提高光发射器100出射激光的面的高度，光发射器100发射的激光不易被光接收器200遮挡，使得激光能够完全照射到目标空间中的被测物体上。

请再一并参阅图18至图20，在某些实施方式中，垫块72与第一基板711结合的一侧开设有容纳腔723。深度相机300还包括设置在第一基板711上的电子元件77。电子元件77收容在容纳腔723内。电子元件77可以是电容、电感、晶体管、电阻等元件。电子元件77可以与铺设在第一基板711上的控制线路电连接，并用于或控制光发射器100或光接收器200工作。电子元件77收容在容纳腔723内，合理利用了垫块72内的空间，不需要增加第一基板711的宽度来设置电子元件77，有利于减小深度相机300的整体尺寸。容纳腔723的数量可以是一个或多个，容纳腔723可以是互相间隔的。在安装垫块72时，可以将容纳腔723与电子元件77的位置对准并将垫块72设置在第一基板711上。

请继续一并参阅图18至图20，在某些实施方式中，垫块72开设有与至少一个容纳腔723连接的避让通孔724，至少一个电子元件77伸入避让通孔724内。可以理解，需要将电子元件77收容在避让通孔内时，要求电子元件77的高度不高于容纳腔723的高度。而对于高度高于容纳腔723的电子元件，可以开设与容纳腔723对应的避让通孔724，电子元件77可以部分伸入避让通孔724内，以在不提高垫块72的高度的前提下布置电子元件77。

请还一并参阅图18至图20，在某些实施方式中，第一基板组件711还包括加强板713，加强板713结合在第一基板711的与垫块72相背的一侧。加强板713可以覆盖第一基板711的一个侧面，加强板713可以用于增加第一基板711的强度，避免第一基板711发生形变。另外，加强板713可以由导电的材料制成，例如金属或合金等，当深度相机300安装在电子设备800上时，可以将加强板713与壳体801电连接，以使加强板713接地，并有效地减少外部元件的静电对深度相机300的干扰。

请再一并参阅图18至图20，在某些实施方式中，深度相机300还包括连接器76，连接器76连接在第一基板组件71上并用于与深度相机300外部的电子元件电性连接。

请参阅图21，在某些实施方式中，光接收器100包括光源10、扩散器20、镜筒30、保护罩40、电路板50及驱动器61。

其中，镜筒30包括呈环状的镜筒侧壁33，环状的镜筒侧壁33围成收容腔62。镜筒侧壁33包括位于收容腔62内的内表面331及与内表面相背的外表面332。镜筒侧壁33包括相背的第一面31及第二面32。收容腔62贯穿第一面31及第二面32。第一面31朝第二面32凹陷形成与收容腔62连通的安装槽34。安装槽34的底面35位于安装槽34的远离第一面31的一侧。镜筒侧壁33的外表面332在第一面31的一端的横截面呈圆形，镜筒侧壁33的外表面332在第一面31的一端形成有外螺纹。

电路板50设置在镜筒30的第二面32上并封闭收容腔62的一端。电路板50可以为柔性电路板或印刷电路板。

光源10承载在电路板50上并收容在收容腔62内。光源10用于朝镜筒30的第一面31(安装槽34)一侧发射激光。光源10可以是单点光源，也可是多点光源。在光源10为单点光源时，光源10具体可以为边发射型激光器，例如可以为分布反馈式激光器(DistributedFeedback Laser，DFB)等；在光源10为多点光源时，光源10具体可以为垂直腔面发射器(Vertical-Cavity Surface Laser，VCSEL)，或者光源10也为由多个边发射型激光器组成的多点光源。垂直腔面发射激光器的高度较小，采用垂直腔面发射器作为光源10，有利于减小光发射器100的高度，便于将光发射器100集成到手机等对机身厚度有较高的要求的电子装置800中。与垂直腔面发射器相比，边发射型激光器的温漂较小，可以减小温度对光源10的投射激光的效果的影响。

驱动器61承载在电路板50上并与光源10电性连接。具体地，驱动器61可以接收经过调制的输入信号，并将输入信号转化为恒定的电流源后传输给光源10，以使光源10在恒定的电流源的作用下朝镜筒30的第一面31一侧发射激光。本实施方式的驱动器61设置在镜筒30外。在其他实施方式中，驱动器61可以设置在镜筒30内并承载在电路板50上。

扩散器20安装(承载)在安装槽34内并与安装槽34相抵触。扩散器20用于扩散穿过扩散器20的激光。也即是，光源10朝镜筒30的第一面31一侧发射激光时，激光会经过扩散器20并被扩散器20扩散或投射到镜筒30外。

保护罩40包括顶壁41及自顶壁41的一侧延伸形成的保护侧壁42。顶壁41的中心开设有通光孔401。保护侧壁42环绕顶壁41及通光孔401设置。顶壁41与保护侧壁42共同围成安装腔43，通光孔401与安装腔43连通。保护侧壁42的内表面的横截面呈圆形，保护侧壁42的内表面上形成有内螺纹。保护侧壁42的内螺纹与镜筒30的外螺纹螺合以将保护罩40安装在镜筒30上。顶壁41与扩散器20抵触使得扩散器40被夹持在顶壁41与安装槽34的底面35之间。

如此，通过在镜筒30上开设安装槽34，并将扩散器20安装在安装槽34内，以及通过保护罩40安装在镜筒30上以将扩散器20夹持在保护罩40与安装槽34的底面35之间，从而可以将扩散器20固定在镜筒30上。此种方式无需使用胶水将扩散器20固定在镜筒30上，能够避免胶水挥发成气态后，气态的胶水凝固在扩散器20的表面而影响扩散器20的微观结构，并能够避免扩散器20和镜筒30的胶水因老化而使粘着力下降时扩散器20从镜筒30脱落。

请一并参阅图22和图23，在某些实施方式中，在调节光发射器100的发光功率时，可以通过调节驱动光发射器100发光的驱动电流的来实现。另外地，如果光发射器100的光源10为垂直腔面发射器，则此时垂直腔面发射器的结构可为：

(1)垂直腔面发射器包括多个点光源101，多个点光源101形成多个可独立控制的扇形阵列11，多个扇形阵列11围成圆形(如图22所示)或多边形(图未示)，此时，光发射器100的发光功率可以通过开启不同数目的扇形阵列11的点光源101来实现，也即是说，目标发光功率与开启的扇形阵列的目标数量的对应。当扇形阵列未全部开启时，开启的那部分扇形阵列应呈中心对称分布，如此，可以使得光发射器100发出的激光较为均匀。

(2)垂直腔面发射器包括多个点光源101，多个点光源101形成多个子阵列12，多个子阵列12包括至少一个圆形子阵列和至少一个环形子阵列，至少一个圆形子阵列和至少一个环形子阵列围成圆形(如图23所示)，或者多个子阵列12包括至少一个多边形子阵列和至少一个环形子阵列，至少一个多边形子阵列和至少一个环形子阵列围成一个多边形(图未示)，此时，光发射器100的发光功率的调节可以通过开启不同数目的子阵列12的点光源101来实现，也即是说，发光功率与开启的子阵列12的目标数量的对应。

请参阅图24，本发明还提供一种电子装置800。电子装置800包括上述任意一实施方式所述的深度相机300、一个或多个处理器805、存储器806和一个或多个程序807。其中一个或多个程序807被存储在存储器806中，并且被配置成由一个或多个处理器805执行。程序807包括用于执行上述任意一项实施方式所述的光发射器100的控制方法的指令。

例如，请结合图1、图2及图24，程序807包括用于执行以下步骤的指令：

01：获取光发射器100与场景中的目标主体之间的投射距离；

02：根据投射距离确定光发射器100的目标发光频率；和

03：控制光发射器100以目标发光频率发光。

再例如，请结合图5和图24，程序807还包括用于执行以下步骤的指令：

011：获取场景的拍摄图像；

012：处理拍摄图像以判断拍摄图像中是否存在人脸；

013：在拍摄图像中存在人脸时计算拍摄图像中人脸所占的第一比例；和

014：根据第一比例计算投射距离。

请参阅图25，本发明还提供一种计算机可读存储介质901。计算机可读存储介质901包括与电子装置800结合使用计算机程序902。计算机程序902可被处理器805执行以完成上述任意一项实施方式所述的光发射器100的控制方法。

例如，请结合图1、图2及图25，计算机程序902可被处理器805执行以完成以下步骤：

01：获取光发射器100与场景中的目标主体之间的投射距离；

02：根据投射距离确定光发射器100的目标发光频率；和

03：控制光发射器100以目标发光频率发光。

再例如，请结合图5及图25，计算机程序902还可被处理器805执行以完成以下步骤：

011：获取场景的拍摄图像；

012：处理拍摄图像以判断拍摄图像中是否存在人脸；

013：在拍摄图像中存在人脸时计算拍摄图像中人脸所占的第一比例；和

014：根据第一比例计算投射距离。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (17)

1.一种光发射器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取所述光发射器与场景中的目标主体之间的投射距离；

根据所述投射距离确定所述光发射器的目标发光频率；和

控制所述光发射器以所述目标发光频率发光。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述光发射器与场景中的目标主体之间的投射距离的步骤包括：

获取所述场景的拍摄图像；

处理所述拍摄图像以判断所述拍摄图像中是否存在人脸；

在所述拍摄图像中存在所述人脸时计算所述拍摄图像中所述人脸所占的第一比例；和

根据所述第一比例计算所述投射距离。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述光发射器与场景中的目标主体之间的投射距离的步骤包括：

控制所述光发射器以预定发光频率发光以检测所述场景的初始深度信息；和

根据所述初始深度信息计算所述光发射器与所述目标主体之间的投射距离。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

获取所述场景的环境亮度；

根据所述环境亮度及所述投射距离计算所述光发射器的目标发光功率；和

控制所述光发射器以所述目标发光功率发光。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一比例计算所述投射距离的步骤包括：

计算所述拍摄图像中所述人脸的预设特征区域占所述人脸的第二比例；和

根据所述第一比例及所述第二比例计算所述投射距离。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一比例计算所述投射距离包括：

根据所述拍摄图像判断所述目标主体是否佩戴眼镜；和

在所述目标主体佩戴眼镜时根据所述第一比例及距离系数计算所述投射距离。

7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一比例计算所述投射距离的步骤包括：

根据所述拍摄图像判断所述目标主体的年龄；和

根据所述第一比例及所述年龄计算所述投射距离。

8.一种光发射器的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

第一获取模块，所述第一获取模块用于获取所述光发射器与场景中的目标主体之间的投射距离；

确定模块，所述确定模块用于根据所述投射距离确定所述光发射器的目标发光频率；和

控制模块，所述控制模块用于控制所述光发射器以所述目标发光频率发光。

9.一种深度相机，其特征在于，所述深度相机包括光发射器和处理器；所述处理器用于：

获取所述光发射器与场景中的目标主体之间的投射距离；

根据所述投射距离确定所述光发射器的目标发光频率；和

控制所述光发射器以所述目标发光频率发光。

10.根据权利要求9所述的深度相机，其特征在于，所述处理器还用于：

获取所述场景的拍摄图像；

处理所述拍摄图像以判断所述拍摄图像中是否存在人脸；

在所述拍摄图像中存在所述人脸时计算所述拍摄图像中所述人脸所占的第一比例；和

根据所述第一比例计算所述投射距离。

11.根据权利要求9所述的深度相机，其特征在于，所述处理器还用于：

控制所述光发射器以预定发光频率发光以检测所述场景的初始深度信息；和

根据所述初始深度信息计算所述光发射器与所述目标主体之间的投射距离。

12.根据权利要求10所述的深度相机，其特征在于，所述处理器还用于：

获取所述场景的环境亮度；

根据所述环境亮度及所述投射距离计算所述光发射器的目标发光功率；和

控制所述光发射器以所述目标发光功率发光。

13.根据权利要求12所述的深度相机，其特征在于，所述处理器还用于：

计算所述拍摄图像中所述人脸的预设特征区域占所述人脸的第二比例；和

根据所述第一比例及所述第二比例计算所述投射距离。

14.根据权利要求12所述的深度相机，其特征在于，所述处理器还用于：

根据所述拍摄图像判断所述目标主体是否佩戴眼镜；和

在所述目标主体佩戴眼镜时根据所述第一比例及距离系数计算所述投射距离。

15.根据权利要求12所述的深度相机，其特征在于，所述处理器还用于：

根据所述拍摄图像判断所述目标主体的年龄；和

根据所述第一比例及所述年龄计算所述投射距离。

16.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：

权利要求9-15任意一项所述的深度相机；

一个或多个处理器；

存储器；和

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行权利要求1至7任意一项所述的控制方法的指令。

17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括与电子装置结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成权利要求1至7任意一项所述的控制方法。