CN110099269B - 具有可调光强度的深度产生系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有可调光强度的深度产生系统。所述深度产生系统包含至少一光源，至少一图像获取器，一深度图产生器，以及一控制器。所述至少一光源中的每一光源用以产生一发射光；所述至少一图像获取器中的每一图像获取器用以获取包含至少一对象反射所述发射光的至少一反射光的一图像；所述深度图产生器耦接于所述每一图像获取器，用以根据所述图像或所述至少一反射光产生一对应的深度图；所述控制器耦接于所述深度图产生器，用以根据所述对应的深度图的信息或所述至少一反射光的强度，决定是否调整所述发射光的强度。因此，相较于现有技术，本发明可有效地防止一用户的眼睛受到伤害，提升深度质量，以及降低耗电。

Description

具有可调光强度的深度产生系统
技术领域
本发明涉及一种具有可调光强度的深度产生系统，尤其涉及一种可利用一控制器根据包含至少一对象的深度图中对应所述至少一对象的至少一深度，所述深度图中无效数据的比例，所述至少一对象所产生的至少一反射光的强度，及所述深度产生系统所处环境的环境光的强度的其中之一动态地调整所述深度产生系统所产生的发射光的强度的深度产生系统。
背景技术
虽然结构光能提高深度图的质量，但通常需要用较强的功率发射所述结构光以增加所述结构光的操作距离，其中现有技术是规范所述结构光在最大操作距离时的亮度不伤害用户的眼睛。虽然所述结构光在最大操作距离时的亮度不会伤害用户的眼睛，但在使所述结构光在最大操作距离时的亮度不会伤害所述用户的眼睛的相同功率下，当所述用户的眼睛在所述最大操作距离内的位置时却有可能受到伤害。由于能与所述用户互动的影音互动装置日益普及，所以如何使所述结构光的强度可改变以防止所述用户的眼睛受到伤害成为一项重要课题。
发明内容
本发明的一实施例公开一种具有可调光强度的深度产生系统。所述深度产生系统包含至少一光源，至少一图像获取器，一深度图产生器，以及一控制器。所述至少一光源中的每一光源用以产生一发射光；所述至少一图像获取器中的每一图像获取器用以获取包含至少一对象反射所述发射光的至少一反射光的一图像；所述深度图产生器耦接于所述每一图像获取器，用以根据所述图像或所述至少一反射光产生一对应的深度图；所述控制器耦接于所述深度图产生器，用以根据所述对应的深度图的信息或所述至少一反射光的强度，决定是否调整所述发射光的强度。
本发明的另一实施例公开一种具有光源的深度产生系统。所述深度产生系统包含至少一光源，至少一图像获取器，一无线通信模块、一深度图产生器，以及一控制器。所述至少一光源中的每一光源用以产生一发射光；所述至少一图像获取器中的每一图像获取器用以获取包含至少一对象反射所述发射光的至少一反射光的一图像；所述深度图产生器耦接于所述每一图像获取器，用以根据所述图像或所述至少一反射光产生一对应的深度图；所述控制器耦接于所述深度图产生器，其中所述控制器通过所述无线通信模块和一预定通信协议和另一深度产生系统沟通后，所述控制器据以决定所述发射光的发射时间、调制频率、相位和图案的其中至少一。
本发明公开一种具有可调光强度的深度产生系统。所述深度产生系统是利用一控制器根据包含至少一对象的深度图中对应所述至少一对象的至少一深度，所述深度图中无效数据或杂乱区域的比例，所述至少一对象所产生的至少一反射光的强度，及所述深度产生系统所处环境的环境光的强度的其中之一动态地调整所述深度产生系统所产生的发射光的强度，所以相较于现有技术，本发明可有效地防止所述用户的眼睛受到伤害，提升深度质量，以及降低耗电。
附图说明
图1是本发明的第一实施例所公开的一种具有可调光强度的深度产生系统的示意图。
图2是说明一图像的示意图。
图3A(a)-3A(c)是说明控制器根据对应对象的深度控制所述发射光的强度的示意图。
图3B(a)-3B(b)是说明控制器根据对应对象的深度控制所述发射光的强度的示意图。
图4A(a)-4A(c)是说明控制器根据深度图中无效数据或杂乱区域的比例控制所述发射光的强度的示意图。
图4B(a)-4B(b)是说明控制器根据深度图中无效数据或杂乱区域的比例控制所述发射光的强度的示意图。
图5A(a)-5A(c)是说明控制器根据深度图中无效数据或杂乱区域的比例控制所述发射光的强度的示意图。
图5B(a)-5B(b)是说明控制器根据深度图中无效数据或杂乱区域的比例控制所述发射光的强度的示意图。
图6是本发明的第二实施例所公开的一种具有可调光强度的深度产生系统的示意图。
图7(a)-7(c)是说明控制器根据所述反射光的强度控制所述发射光的强度的示意图。
图8是本发明的第三实施例所公开的一种具有可调光强度的深度产生系统的示意图。
图9(a)-9(c)是说明控制器根据所述环境光的强度控制所述发射光的强度的示意图。
图10(a)-10(c)是说明控制器利用脉冲宽度调制信号控制所述发射光的强度的示意图。
图11是说明所述对应的图像获取器只会对所述每一光源所产生的结构光有反应的示意图。
图12是说明所述发射光是由原始光和调制信号在时域上所调制产生的示意图。
图13(a)是说明多个车位于一车的预定距离内的示意图。
图13(b)是说明所述多个车根据所述预定通信协议，决定所述多个车中的每一车的深度产生系统的光源产生发射光的时间的示意图。
其中，附图标记说明如下：
100、600、800 深度产生系统
102 光源
104 图像获取器
106 深度图产生器
108 控制器
1102、1110 第一发射光
1104、1106、1108、1112、1114 光
1302、1304、1306 车
1308、1310、1312 发射光
202 对象
602 辅助装置
802 传感器
DP 深度图
DUC 占空比
ET1、ET2 启用时间
FIN 第一强度
FPR 第一预定比例
FPI 第一预定强度
FPD 第一预定深度
IM 图像
PD 预定深度
PDI 预定距离
PR 预定比例
PWMCM、PWMBM1、PWMBM2、 脉冲宽度调制信号
PWM
SIN 第二强度
SPI 第二预定强度
SPD 第二预定深度
SPR 第二预定比例
TIN 第三强度
THV 临界值
T1-T7 时间
具体实施方式
请参照图1，图1是本发明的第一实施例所公开的一种具有可调光强度的深度产生系统100的示意图。如图1所示，深度产生系统100包含一光源102，一图像获取器104，一深度图产生器106，以及一控制器108，其中深度图产生器106耦接于图像获取器104和控制器108，以及控制器108另耦接于光源102。另外，本发明并不受限于深度产生系统100只包含光源102和图像获取器104，也就是说深度产生系统100可包含多个光源和多个图像获取器。如图1所示，光源102是用于产生一发射光，其中所述发射光为一结构光，且光源102可为一激光光源、一发光二极管光源、一投影机。以光源102的波长范围为观点，光源102可以是一红外线光源，或其他形式的光源(例如光源102可以是一可见光源)。图像获取器104是用于获取包含至少一对象反射所述发射光的至少一反射光的一图像IM(如图2所示)，其中为简化图2，图2的图像IM只包含一对象202。但本发明并不受限于图像IM只包含对象202。另外，本技术领域的技术人员应当熟知图像获取器104至少包含镜头和图像传感器(例如电荷耦合组件(Charge-coupled Equipment,CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体图像传感器(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Image Sensor))。
在图像获取器104产生图像IM后，深度图产生器106即可根据图像IM产生对应图像IM的深度图DP。在深度图产生器106产生深度图DP后，控制器108即可根据深度图DP的信息，决定是否调整所述发射光的强度。在本发明的一实施例中，控制器108可根据深度图DP中对应对象202的深度，决定是否调整所述发射光的强度，其中对应对象202的深度会随着对象202的距离而改变。因此，如图3A(a)所示，当对应对象202的深度大于一预定深度PD且所述发射光的强度为一第一强度FIN时，所述发射光的强度被控制器108从第一强度FIN调整至一第二强度SIN，且第二强度SIN大于第一强度FIN。也就是说当对应对象202的深度大于预定深度PD且所述发射光的强度为第二强度SIN时，控制器108维持所述发射光的强度在第二强度SIN。另外，当对应对象202的深度小于预定深度PD时，控制器108的操作原理可参照图3A(a)，在此不再赘述。
另外，在本发明的另一实施例中，如图3A(b)所示，当对应对象202的深度大于预定深度PD且光源102关闭时，控制器108开启光源102且使所述发射光的强度具有第二强度SIN。也就是说当对应对象202的深度大于预定深度PD且光源102开启(此时，所述发射光的强度为第二强度SIN)时，控制器108维持所述发射光的强度在第二强度SIN。另外，如图3A(b)所示，当对应对象202的深度小于预定深度PD且光源102关闭时，控制器108继续关闭光源102。也就是说当对应对象202的深度小于预定深度PD且光源102开启(此时，所述发射光的强度为第二强度SIN)时，控制器108关闭光源102。另外，在控制器108关闭光源102后的一预定时间，控制器108可重新开启光源102且使所述发射光的强度具有第二强度SIN，如果对应对象202的深度因为对象202的移动而大于预定深度PD，则控制器108继续开启光源102，以及如果对应对象202的深度因为对象202的移动而小于预定深度PD，则控制器108再次关闭光源102。另外，在本发明的另一实施例中，如图3A(c)所示，在控制器108开启光源102后，控制器108是随着深度图DP中对应对象202的深度的增加，逐渐增加所述发射光的强度，以及随着深度图DP中对应对象202的深度的减少，逐渐减少所述发射光的强度，甚至关闭光源102。另外，在控制器108关闭光源102后的所述预定时间，控制器108可重新开启光源102且使所述发射光的强度为一预定强度。光源102开启后，控制器108再根据对应对象202的深度调整所述发射光的强度。因此，如图3A(a)-3A(c)所示，控制器108可根据对应对象202的深度而动态地调整所述发射光的强度。另外，在本发明的另一实施例中，控制器108是根据深度图DP中至少一感兴趣区域(region of interest)杂乱程度调整所述发射光的强度。另外，在本发明的另一实施例中，如图3B(a)、3B(b)所示，当对应对象202的深度小于一第一预定深度FPD且所述发射光的强度为第二强度SIN时，所述发射光的强度被控制器108从第二强度SIN调整至第一强度FIN(图3B(a)所示)，或控制器108关闭光源102(图3B(b)所示)。另外，当对应对象202的深度大于一第二预定深度SPD且所述发射光的强度为第一强度FIN(如图3B(a)所示)或当对应对象202的深度大于第二预定深度SPD且光源102关闭(如图3B(b)所示)时，所述发射光的强度被控制器108从第一强度FIN调整至第二强度SIN(图3B(a)所示)，或控制器108开启光源102并使所述发射光的强度为第二强度SIN(图3B(b)所示)，其中第一预定深度FPD小于第二预定深度SPD。
另外，在本发明的另一实施例中，光源102是适用于一飞行时间相机(Time ofFlight(TOF)camera)。因此，深度图产生器106即可根据图像获取器104接收一反射光的接收时间与对应所述发射光的发射时间之间的时间差，产生对应图像IM的深度图DP，其中所述反射光是由对象202反射所述发射光所产生。此时，控制器108根据深度图DP中对应对象202的深度，决定是否调整所述发射光的强度的操作原理可参照上述图3A(a)-3A(c)的相关说明，在此不再赘述。
另外，在本发明的另一实施例中，控制器108即可根据深度图DP中对应对象202的视差，动态地调整所述发射光的强度。另外，由于对应对象202的视差与和对应对象202的深度成反比，所以控制器108的操作原理可通过左右相反图3A(a)-3A(c)而明了，在此不再赘述。
另外，在本发明的另一实施例中，在深度图产生器106产生深度图DP后，控制器108可根据深度图DP中无效数据(invalid data)或杂乱区域的比例，决定是否调整所述发射光的强度。因为在光源102开启时，对象202会被所述发射光照亮，所以所述比例应所述较小。然而在光源102开启的情况下，所述比例较大，此时意味着对象202和深度产生系统100之间的距离太近(超出深度图产生器106的深度计算能力)或太远(光源102无法有效照射到对象202)。因此，如图4A(a)所示，当所述比例大于一预定比例PR且所述发射光的强度为第二强度SIN时，所述发射光的强度被控制器108从第二强度SIN调整至第一强度FIN以节省深度产生系统100的功耗。也就是说当所述比例大于预定比例PR且所述发射光的强度为第一强度FIN时，控制器108维持所述发射光的强度在第一强度FIN。另外，当所述比例小于预定比例PR时，控制器108的操作原理可参照图4A(a)，在此不再赘述。因此，如图4A(a)所示，控制器108可根据所述比例而动态地调整所述发射光的强度。
另外，在本发明的另一实施例中，如图4A(b)所示，当所述比例大于预定比例PR且光源102关闭时，控制器108继续关闭光源102。也就是说当所述比例大于预定比例PR且光源102开启(此时，所述发射光的强度为第二强度SIN)时，控制器108关闭光源102。另外，如图4A(b)所示，当所述比例小于预定比例PR且光源102关闭时，控制器108开启光源102且使所述发射光的强度具有第二强度SIN。也就是说当所述比例小于预定比例PR且光源102开启(此时，所述发射光的强度为第二强度SIN)时，控制器108继续开启光源102。另外，在控制器108关闭光源102后的所述预定时间，控制器108可开启光源102且使所述发射光的强度具有第二强度SIN，如果所述比例小于预定比例PR，则控制器108继续开启光源102，以及如果所述比例大于预定比例PR，则控制器108再次关闭光源102。另外，在本发明的另一实施例中，如图4A(c)所示，在控制器108开启光源102后，控制器108是随着所述比例的增加，逐渐降低所述发射光的强度，甚至关闭光源102以及随着所述比例的减少，逐渐增加所述发射光的强度。另外，在控制器108关闭光源102后的所述预定时间，控制器108可重新开启光源102且使所述发射光的强度为所述预定强度。光源102开启后，控制器108再根据所述比例调整所述发射光的强度。因此，如图4A(a)-4A(c)所示，控制器108可根据所述比例而动态地调整所述发射光的强度。另外，在本发明的另一实施例中，如图4B(a)、4B(b)所示，当所述比例小于一第一预定比例FPR且所述发射光的强度为第一强度FIN时，所述发射光的强度被控制器108从第一强度FIN调整至第二强度SIN(图4B(a)所示)，或控制器108开启光源102并使所述发射光的强度为第二强度SIN(图4B(b)所示)。当所述比例大于一第二预定比例SPR且所述发射光的强度为第二强度SIN时，所述发射光的强度被控制器108从第二强度SIN调整至第一强度FIN(图4B(a)所示)，或控制器108关闭光源102(图4B(b)所示)，其中第一预定比例FPR小于第二预定比例SPR。
另外，在本发明的另一实施例中，光源102是适用于所述飞行时间相机(Time ofFlight(TOF)camera)。因此，深度图产生器106即可根据图像获取器104接收所述反射光的接收时间与对应所述发射光的发射时间之间的时间差，产生对应图像IM的深度图DP。此时，控制器108根据深度图DP中无效数据的比例，决定是否调整所述发射光的强度的操作原理可参照上述图4A(a)-4A(c)的相关说明，在此不再赘述。
另外，在本发明的另一实施例中，深度产生系统100包含二图像获取器，且所述二图像获取器形成一第一立体照相机。在光源102未开启时，所述二图像获取器仍会获取包含对象202所产生的二图像，所以深度图产生器106仍可根据所述二图像产生对应所述二图像的深度图。因此，当对应所述二图像的深度图中无效数据的比例较小时，意味着目前深度产生系统100所处环境适合双眼视觉深度算法。因此，如图5A(a)所示，当对应所述二图像的深度图中无效数据的比例大于第一预定比例FPR且所述发射光的强度为第一强度FIN时，所述发射光的强度被控制器108从第一强度FIN调整至第二强度SIN以增加对应所述二图像的深度图的质量。也就是说当对应所述二图像的深度图中无效数据的比例大于第一预定比例FPR且所述发射光的强度为第二强度SIN时，控制器108维持所述发射光的强度在第二强度SIN。另外，当对应所述二图像的深度图中无效数据的比例小于第一预定比例FPR时，控制器108的操作原理可参照图5A(a)，在此不再赘述。另外，如图5A(b)所示，当对应所述二图像的深度图中无效数据的比例大于第一预定比例FPR且光源102关闭时，控制器108开启光源102且使所述发射光的强度具有第二强度SIN。也就是说当对应所述二图像的深度图中无效数据的比例大于第一预定比例FPR且光源102开启(此时，所述发射光的强度为第二强度SIN)时，控制器108继续开启光源102。另外，如图5A(b)所示，当对应所述二图像的深度图中无效数据的比例小于第一预定比例FPR且光源102关闭时，控制器108继续关闭光源102，也就是说当对应所述二图像的深度图中无效数据的比例小于第一预定比例FPR且光源102开启(此时，所述发射光的强度为第二强度SIN)时，控制器108关闭光源102。另外，在控制器108关闭光源102后的所述预定时间，控制器108可开启光源102且使所述发射光的强度具有第二强度SIN，如果对应所述二图像的深度图中无效数据的比例因为对象202的移动而小于第一预定比例FPR，则控制器108再次关闭光源102，以及如果对应所述二图像的深度图中无效数据的比例因为对象202的移动而大于第一预定比例FPR，则控制器108继续开启光源102。另外，在本发明的另一实施例中，如图5A(c)所示，在控制器108开启光源102后，控制器108是随着对应所述二图像的深度图中无效数据的比例的增加，逐渐增加所述发射光的强度，以及随着对应所述二图像的深度图中无效数据的比例的减少，逐渐减少所述发射光的强度，甚至关闭光源102。另外，在控制器108关闭光源102后的所述预定时间，控制器108可开启光源102且使所述发射光的强度为预定强度。光源102开启后，控制器108再根据对应所述二图像的深度图中无效数据的比例调整所述发射光的强度。因此，如图5A(a)-5A(c)所示，控制器108可根据对应所述二图像的深度图中无效数据的比例而动态地调整所述发射光的强度。另外，在本发明的另一实施例中，如图5B(a)、5B(b)所示，当对应所述二图像的深度图中无效数据的比例小于第一预定比例FPR且所述发射光的强度为第二强度SIN时，所述发射光的强度被控制器108从第二强度SIN调整至第一强度FIN(图5B(a)所示)，或控制器108关闭光源102(图5B(b)所示)。另外，当对应所述二图像的深度图中无效数据的比例大于第二预定比例SPR且所述发射光的强度为第一强度FIN(如图5B(a)所示)或当对应所述二图像的深度图中无效数据的比例大于第二预定比例SPR且光源102关闭(如图5B(b)所示)时，所述发射光的强度被控制器108从第一强度FIN调整至第二强度SIN(图5B(a)所示)，或控制器108开启光源102并使所述发射光的强度为第二强度SIN(图5B(b)所示)。
另外，请参照图6，图6是本发明的第二实施例所公开的一种具有可调光强度的深度产生系统600的示意图。如图6所示，深度产生系统600和深度产生系统100的差别在于深度产生系统600另包含一辅助装置602，其中辅助装置602具有低耗能特性且不会被控制器108关闭。另外，辅助装置602和图像获取器104形成一第二立体照相机，或是辅助装置602和图像获取器104形成一单点激光测距仪(single point laser rangefinder)，也就是说光源102和图像获取器104为一第一深度产生装置，以及辅助装置602和图像获取器104为一第二深度产生装置(所述单点激光测距仪)。因此，因为辅助装置602不会被控制器108关闭，所以当光源102被控制器108关闭时，辅助装置602和图像获取器104仍可检测对应对象202的深度。如图6所示，控制器108可根据所述第一深度产生装置所检测对应对象202的深度或是所述第二深度产生装置所检测对应对象202的深度控制光源102，其中控制器108控制光源102的操作原理可参照上述图3A(a)-3A(c)的相关说明，在此不再赘述。
另外，在本发明的另一实施例中，图像获取器104产生图像IM后，控制器108即可根据对象202所产生的反射光的强度(其中所述反射光的强度会随着对象202的距离而改变)，决定是否调整所述发射光的强度。因此，如图7(a)所示，当对象202所产生的反射光的强度大于一第一预定强度FPI且所述发射光的强度为第二强度SIN时，所述发射光的强度被控制器108从第二强度SIN调整至第一强度FIN以使对象202所产生的反射光不会伤害一用户的眼睛。也就是说当所述反射光的强度大于第一预定强度FPI且所述发射光的强度为第一强度FIN时，控制器108维持所述发射光的强度在第一强度FIN。另外，当所述反射光的强度小于第一预定强度FPI时，控制器108的操作原理可参照图7(a)，在此不再赘述。另外，如图7(a)所示，当所述反射光的强度小于一临界值THV时，意味着对象202距离深度产生系统600太近以致于图像获取器104无法传感到对象202所产生的反射光，或是意味着光源102发生故障(例如光源102内的绕射组件掉落)，或是意味着所有对象都距离光源102过远，导致所述发射光的最大强度也无法使任一对象反射所述发射光。因此，当所述反射光的强度小于临界值THV时，控制器108会将所述发射光的强度调整至一第三强度TIN(其中第三强度TIN通常会远小于第一强度FIN和第二强度SIN)，或是控制器108关闭光源102。
另外，在本发明的另一实施例中，如图7(b)所示，当所述反射光的强度大于第一预定强度FPI且光源102关闭时，控制器108继续关闭光源102。也就是说当所述反射光的强度大于第一预定强度FPI且光源102开启(此时，所述发射光的强度为第二强度SIN)时，控制器108关闭光源102。另外，如图7(b)所示，当所述反射光的强度小于第一预定强度FPI且光源102关闭时，控制器108开启光源102且使所述发射光的强度具有第二强度SIN。也就是说当所述反射光的强度小于第一预定强度FPI且光源102开启(此时，所述发射光的强度为第二强度SIN)时，控制器108继续开启光源102。另外，在控制器108关闭光源102后的所述预定时间，控制器108可开启光源102且使所述发射光的强度具有第二强度SIN，如果所述反射光的强度因为对象202的移动而小于第一预定强度FPI，则控制器108继续开启光源102，以及如果所述反射光的强度因为对象202的移动而大于第一预定强度FPI，则控制器108再次关闭光源102。另外，如图7(b)所示，当所述反射光的强度小于临界值THV时，控制器108会将所述发射光的强度调整至第三强度TIN或关闭光源102。另外，当光源102关闭后的运作原理可以参考图7(b)的相关说明，在此不再赘述。另外，在本发明的另一实施例中，如图7(c)所示，在控制器108开启光源102后，控制器108是随着所述反射光的强度的增加，逐渐降低所述发射光的强度以及随着所述反射光的强度的减少，逐渐增加所述发射光的强度。另外，如图7(c)所示，当所述反射光的强度小于临界值THV时，控制器108会将所述发射光的强度调整至第三强度TIN或关闭光源102，其中第三强度TIN通常会远小于第一强度FIN和第二强度SIN。另外，当光源102关闭后的运作原理可以参考图7(c)的相关说明，在此不再赘述。因此，如图7(a)-7(c)所示，控制器108可根据所述反射光的强度而动态地调整所述发射光的强度。
另外，请参照图8，图8是本发明的第三实施例所公开的一种具有可调光强度的深度产生系统800的示意图。如图8所示，深度产生系统800和深度产生系统100的差别在于深度产生系统800另包含一传感器802，其中传感器802是用以传感深度产生系统800所处环境的环境光，且传感器802可为一红绿蓝光传感器或其他形式的光传感器。因此，如图9(a)所示，当所述环境光的强度大于一第二预定强度SPI且所述发射光的强度为第一强度FIN时，所述发射光的强度被控制器108从第一强度FIN调整至第二强度SIN。也就是说当所述环境光的强度大于第二预定强度SPI且所述发射光的强度为第二强度SIN时，控制器108维持所述发射光的强度在第二强度SIN。另外，当所述环境光的强度小于第二预定强度SPI时，控制器108的操作原理可参照图9(a)，在此不再赘述。
另外，在本发明的另一实施例中，如图9(b)所示，当所述环境光的强度大于第二预定强度SPI且光源102关闭时，控制器108开启光源102且使所述发射光的强度具有第二强度SIN。也就是说当所述环境光的强度大于第二预定强度SPI且光源102开启(此时，所述发射光的强度为第二强度SIN)时，控制器108维持所述发射光的强度在第二强度SIN。另外，如图9(b)所示，当所述环境光的强度小于第二预定强度SPI且光源102关闭时，控制器108继续关闭光源102。也就是说当所述环境光的强度小于第二预定强度SPI且光源102开启(此时，所述发射光的强度为第二强度SIN)时，控制器108关闭光源102。另外，在控制器108关闭光源102后的一预定时间，控制器108可开启光源102且使所述发射光的强度具有第二强度SIN，如果所述环境光的强度大于第二预定强度SPI，则控制器108继续开启光源102，以及如果所述环境光的强度小于第二预定强度SPI，则控制器108再次关闭光源102。另外，在本发明的另一实施例中，如图9(c)所示，在控制器108开启光源102后，控制器108是随着所述环境光的强度的增加，逐渐增加所述发射光的强度，以及随着所述环境光的强度的减少，逐渐减少所述发射光的强度，甚至关闭光源102。另外，在控制器108关闭光源102后的所述预定时间，控制器108可开启重新光源102且使所述发射光的强度为所述预定强度。光源102开启后，控制器108再根据所述环境光的强度调整所述发射光的强度。因此，如图9(a)-9(c)所示，控制器108可根据所述环境光的强度而动态地调整光源102。另外，因为传感器802的状态和所述环境光的强度成正比，所述状态的定义为图像IM的亮度除上传感器802的光圈大小、曝光时间(或快门时间)和增益(ISO)的乘积，所以在本发明的另一实施例中，控制器108可根据传感器802的状态而动态地调整光源102。
另外，在本发明的另一实施例中，光源102适用于所述飞行时间相机，所以控制器108可根据所述环境光的强度，决定是否调整所述发射光的强度的操作原理可参照上述图9(a)-9(c)的相关说明，在此不再赘述。
另外，在本发明的另一实施例中，图像获取器104可取代传感器802，也就是说图像获取器104不仅可获取图像IM，也可传感所述环境光的强度，且上述所有传感器802的动作将由图像获取器104取代。
另外，如图10(a)所示，在上述实施例中，当控制器108利用一连续模式(continuous mode)的脉冲宽度调制信号(pulse width modulation signal)PWMCM调整所述发射光的强度时，控制器108可通过改变脉冲宽度调制信号PWMCM的占空比(duty cycle)调整所述发射光的强度；如图10(b)所示，在上述实施例中，当控制器108利用一突发模式(burst mode)的脉冲宽度调制信号PWMBM1调整所述发射光的强度时，控制器108可通过改变脉冲宽度调制信号PWMBM1的启用时间(enabling time)ET1调整所述发射光的强度；如图10(c)所示，在上述实施例中，当控制器108利用一突发模式的脉冲宽度调制信号PWMBM2和一脉冲宽度调制信号PWM调整所述发射光的强度时，控制器108可同时通过改变脉冲宽度调制信号PWMBM2的启用时间ET2和脉冲宽度调制信号PWM的占空比DUC调整所述发射光的强度。
另外，在本发明的另一实施例中，控制器108是根据深度图DP所包含的多个区块边缘的平滑度，决定是否调整所述发射光的强度。也就是说控制器108可随着所述多个区块边缘的平滑度的增加而提升所述发射光的强度。
另外，在本发明的另一实施例中，控制器108可根据上述实施例的至少一实施例的判断条件，决定是否调整所述发射光的强度。
另外，在本发明的另一实施例中，一深度产生系统包含多个光源和多个图像获取器(或多个飞行时间相机，其中每一飞行时间相机包含一光源和一图像获取器)，其中所述多个光源中的每一光源所产生的发射光具有一对应的图案(也就是说所述多个光源所产生的多个发射光所对应的图案互不相同)或一对应的频率或相位，且对应所述每一光源的图像获取器只会对所述每一光源所产生的发射光有反应。例如，如图11所示，所述多个光源中的第一光源于一时间T1产生一第一发射光1102，且对应所述第一光源的一第一图像获取器分别于时间T2、T3、T4接收到光1104、1106、1108。但因为只有光1106是对应第一发射光1102的反射光，所以所述第一图像获取器只会对光1106作相关处理，而忽略光1104、1108，其中光1104、1108是由所述多个光源异于所述第一光源的光源所产生或为环境光。又如图11所示，所述第一光源于一时间T5产生一第一发射光1110，且所述第一图像获取器分别于时间T6、T7接收到光1112、1114。但因为只有光1114是对应第一发射光1110的反射光，所以所述第一图像获取器只会对光1114作相关处理，而忽略光1112，其中光1112是由所述多个光源异于所述第一光源的光源所产生或为环境光。另外，所述每一光源的其余操作原理和特征可参照光源102的操作原理和特征，在此不再赘述。
另外，在本发明的另一实施例中，一深度产生系统包含多个光源和多个图像获取器(或多个飞行时间相机，其中每一飞行时间相机包含一光源和一图像获取器)。所述多个光源中的每一光源是用以产生一发射光1202(如图12所示)，其中发射光1202是由一原始光1204和一调制信号1206在一时域上所调制产生，且调制信号1206具有一对应的调制频率。也就是说当对应所述每一光源的图像获取器接收到对应发射光1202的反射光时，对应所述每一光源的图像获取器必须根据所述对应的调制频率解调制对应发射光1202的反射光以滤出原始光1204。因此，所述多个光源所产生的多个结构光不会互相干扰。另外，所述每一光源的其余操作原理和特征可参照光源102的操作原理和特征，在此不再赘述。
另外，在本发明的另一实施例中，多个深度产生系统中的每一深度产生系统是应用于一移动工具。例如，如图13(a)所示，车1302、1304、1306中的每一车都具有一深度产生系统，车1304、1306是位在车1302一预定距离PDI内，且所述深度产生系统和深度产生系统100的差别在于另包含一无线通信模块。因此，如图13(a)所示，车1302可利用其无线通信模块和一预定通信协议和车1304、1306沟通。也就是说当车1302利用其无线通信模块和所述预定通信协议和车1304、1306沟通时，车1302、1304、1306可根据所述预定通信协议，决定车1302、1304、1306中的每一车的深度产生系统的光源产生一发射光的时间以避免车1302、1304、1306的深度产生系统的光源在一预定时间内产生发射光。例如，如图13(b)所示，在一时间T1，车1302的深度产生系统的光源产生一发射光1308，在一时间T2，车1304的深度产生系统的光源产生一发射光1310，以及在一时间T3，车1306的深度产生系统的光源产生一发射光1312。另外，每一车的深度产生系统的光源的发射第一发射光的时间与另一车的深度产生系统的光源的发射第二发射光的时间之间的间隔要大于对应该第一发射光的最大反射时间。如此，车1302、1304、1306中的每一车的图像获取器不会接收到其他车所产生的发射光。另外，所述深度产生系统的其余操作原理可参照深度产生系统100的操作原理，在此不再赘述。
另外，在本发明的另一实施例中，当车1302利用其无线通信模块和该预定通信协议和车1304、1306沟通时，车1302、1304、1306可根据该预定通信协议，决定车1302、1304、1306中的每一车的深度产生系统的光源所产生的一发射光的调制频率、相位和图案的其中至少一，以避免车1302、1304、1306的深度产生系统的光源同时产生相同调制频率、相位、或图案的发射光。
另外，在本发明的另一实施例中，当车1304、1306是位在车1302的预定距离PDI内(如图13(a)所示)时，车1302可利用其无线通信模块和所述预定通信协议和车1304、1306沟通。也就是说当车1302利用其无线通信模块和所述预定通信协议和车1304、1306沟通时，车1302、1304、1306可根据所述预定通信协议，决定车1302、1304、1306中的每一车的深度产生系统的光源所产生的发射光的波长，也就是说车1302、1304、1306的深度产生系统的光源所产生的发射光的波长互不相同。例如车1302的深度产生系统的光源所产生的发射光具有一第一波长，车1304的深度产生系统的光源所产生的发射光具有一第二波长，且车1306的深度产生系统的光源所产生的发射光具有一第三波长。因此，当车1302的深度产生系统接收到具有所述第二波长的反射光和具有所述第三波长的反射光时，车1302的深度产生系统不会有反应。
另外，深度图产生器106可以是一具有上述深度图产生器106的功能的现场可编程序逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)，或是一具有上述深度图产生器106的功能的特殊应用集成电路(Application-specific integrated circuit,ASIC)或是一具有上述深度图产生器106的功能的软件模块。另外，控制器108可以是一具有上述控制器108的功能的现场可编程序逻辑门阵列，或是一具有上述控制器108的功能的特殊应用集成电路或是一具有上述控制器108的功能的软件模块。
综上所述，因为本发明所公开的深度产生系统是利用所述控制器根据包含至少一对象的深度图中对应所述至少一对象的至少一深度，所述深度图中无效数据的比例，所述至少一对象所产生的至少一反射光的强度，及所述深度产生系统所处环境的环境光的强度的其中之一动态地调整所述深度产生系统所产生的发射光的强度，所以相较于现有技术，本发明可有效地防止所述用户的眼睛受到伤害，提升深度质量，以及降低耗电。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种具有可调光强度的深度产生系统，其特征在于包含：
至少一光源，其中每一光源用以产生一发射光；
至少一图像获取器，其中每一图像获取器用以获取包含至少一对象反射所述发射光的至少一反射光的一图像；
一深度图产生器，耦接于所述每一图像获取器，用以根据所述图像产生一对应的深度图；及
一控制器，耦接于所述深度图产生器，用以根据所述对应的深度图中无效数据的比例，决定是否调整所述发射光的强度。
2.如权利要求1所述的深度产生系统，其特征在于：所述控制器是根据所述对应的深度图中对应至少一对象的至少一深度，决定是否调整所述发射光的强度，且所述至少一深度会随着所述至少一对象的距离而改变。
3.如权利要求2所述的深度产生系统，其特征在于：当所述至少一深度大于一预定深度时，所述发射光的强度被所述控制器从一第一强度调整至一第二强度，且所述第二强度大于所述第一强度。
4.如权利要求2所述的深度产生系统，其特征在于：当所述至少一深度大于一预定深度时，所述控制器开启所述每一光源至一第二强度。
5.如权利要求2所述的深度产生系统，其特征在于：在所述控制器根据所述至少一深度关闭所述每一光源后的一预定时间，所述控制器开启所述每一光源且使所述发射光具有一第二强度，如果所述至少一对象的至少一深度大于一预定深度，则所述控制器继续开启所述每一光源，以及如果所述至少一深度小于所述预定深度，所述控制器再次关闭所述每一光源。
6.如权利要求2所述的深度产生系统，其特征在于：所述控制器是根据所述对应的深度图中对应所述至少一对象的至少一深度，多阶调整所述发射光的强度。
7.如权利要求1所述的深度产生系统，其特征在于另包含：
一辅助装置，其中所述辅助装置和所述至少一图像获取器中的一图像获取器是用以检测所述对应的深度图中对应至少一对象的至少一深度，所述辅助装置不包含于所述至少一图像获取器，且所述辅助装置不会被关闭。
8.如权利要求7所述的深度产生系统，其特征在于：所述辅助装置和所述图像获取器形成一立体照相机，或是所述辅助装置和所述图像获取器形成一单点激光测距仪。
9.如权利要求1所述的深度产生系统，其特征在于：当所述比例大于一预定比例时，所述发射光的强度被所述控制器从一第二强度调整至一第一强度，且所述第二强度大于所述第一强度。
10.如权利要求1所述的深度产生系统，其特征在于：当所述比例大于一预定比例时，所述控制器关闭所述每一光源。
11.如权利要求1所述的深度产生系统，其特征在于：在所述控制器根据所述比例关闭所述每一光源后的一预定时间，所述控制器开启所述每一光源且使所述发射光具有一第二强度，如果所述比例还是大于一预定比例，所述控制器再次关闭所述每一光源，以及如果所述比例小于所述预定比例，所述控制器继续开启所述每一光源。
12.如权利要求1所述的深度产生系统，其特征在于：所述控制器是根据所述比例，多阶调整所述发射光的强度。
13.如权利要求1所述的深度产生系统，其特征在于：所述控制器是利用至少一脉冲宽度调制信号调整所述发射光的强度。
14.如权利要求1所述的深度产生系统，其特征在于另包含：
一传感器，用以传感所述深度产生系统所处环境的环境光，其中所述控制器另根据所述环境光的强度，决定是否调整所述发射光的强度。
15.如权利要求1所述的深度产生系统，其特征在于：所述发射光具有一对应的图案或一对应的频率或相位，且对应所述每一光源的图像获取器根据所述对应的图案或所述对应的频率或相位接收所述发射光。
16.如权利要求1所述的深度产生系统，其特征在于：所述发射光是由一原始光和一调制信号在一时域上所调制产生，且对应所述每一光源的图像获取器根据一对应的调制频率解调制对应所述发射光的反射光以滤出所述原始光。
17.如权利要求1所述的深度产生系统，其特征在于：所述发射光具有一对应的波长，且对应所述每一光源的图像获取器根据所述对应的波长接收所述发射光。
18.一种具有光源的深度产生系统，其特征在于包含：
至少一光源，其中每一光源用以产生一发射光；
至少一图像获取器，其中每一图像获取器用以获取包含至少一对象反射所述发射光的至少一反射光的一图像；
一无线通信模块；
一深度图产生器，耦接于所述每一图像获取器，用以根据所述图像产生一对应的深度图；及
一控制器，耦接于所述深度图产生器，用以根据所述对应的深度图中无效数据的比例，决定是否调整所述发射光的强度；其中所述控制器通过所述无线通信模块和一预定通信协议和另一深度产生系统沟通后，所述控制器据以决定所述发射光的发射时间、调制频率、相位和图案的其中至少一，以避免所述发射光和所述另一深度产生系统所产生的发射光具有相同发射时间、调制频率、相位、或图案。
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