JP6716603B2 - 飛行時間型画素アレイの解像度を上げるための方法および装置 - Google Patents
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Description
発明の分野は、全体的には、画像処理に関し、より具体的には、飛行時間型画素アレイの解像度を上げるための方法および装置に関する。
既存のコンピュータシステムの多くは、1つ以上の従来の画像撮影カメラを内蔵型周辺機器として備える。現在の傾向は、深度キャプチャをその撮像構成要素に統合することによってコンピュータシステムの撮像能力を高めることである。深度キャプチャは、たとえば、(安全にシステムのロックを解除するためなどの)顔認識または(タッチレス・ユーザインターフェース機能のためなどの)手のジェスチャ認識など、さまざまな知的なオブジェクト認識機能を行うために利用することができる。
画像信号プロセッサを有する装置について説明する。画像信号プロセッサは、互いに異なる画素アレイ位置のそれぞれの飛行時間型深度値を算出するための複数の深度算出部を有する。複数の深度算出部の各々は、画素アレイの同じ画素から応答信号を受信し、複数の深度算出部は、当該画素が属する画素アレイの画素の互いに異なる群からのそれぞれの応答信号から、画素アレイの異なる位置の複数の深度値を算出することができる。群の各々は、それぞれの深度値を算出するのに十分な互いに異なる受信クロック位相を有する画素を含む。別の装置についても説明する。当該装置では、各々が同じ画素を含む互いに異なる画素群から複数の深度値が同様に算出されるが、1つの深度算出部が複数の深度値の各々を算出する。
図1は、飛行時間型システムの動作を表現した図である。図1の手法では、イメージセンサが一部になっているカメラから不可視(たとえば、赤外線(IR))光が照射される。光は、カメラの前のオブジェクトの表面を反射してIR画素アレイの画素に衝突する。各画素は、各々がアクティブ(つまり、アレイ内のすべての画素が同時にアクティブである必要はない)である期間中に、受光したIR光に応答して信号を生成する。画素群からの対応するこれらの信号からなる群が処理されて、各画素群と画素群に対応するオブジェクトの一部との間の距離が判定され、結果、オブジェクトの全体的な3D画像が得られる。
Claims (15)
- n×n画素サブアレイが4つの異なるm×m画素群として編成された赤外光(IR)画素アレイを備え、前記4つの異なるm×m画素群では、1つの特定の画素のみが4つの群すべてに属し、mはnよりも小さく、画素群に含まれる各画素は、同じ群内のその他の画素とは異なる位相を有するクロック信号を受信し、さらに、
前記4つの異なるm×m画素群に関連付けられた互いに異なる画素アレイ位置のそれぞれの飛行時間型(time of flight)深度値を算出するための、前記n×n画素サブアレイの各々に関連付けられた4つの深度算出部を有する画像信号プロセッサを備え、前記4つの深度算出部の各々は、前記4つの異なるm×m画素群のそれぞれ異なる一つに接続されており、各深度算出部は、当該m×m画素群に含まれる4つの画素に接続されており、前記1つの特定画素は、前記4つの深度算出部に接続されており、前記4つの深度算出部の各々は、前記1つの特定の画素から同じ応答信号を受信し、前記4つの深度算出部は、当該画素が属する前記画素アレイに含まれる前記異なる画素群から、前記IR画素アレイの前記互いに異なる画素アレイ位置の複数の深度値を算出することができる、装置。 - 前記4つの深度算出部は、論理回路から構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記4つの深度算出部は、専用の論理回路から構成される、請求項2に記載の装置。
- 前記4つの深度算出部は、前記複数の深度値を同時に算出するように構成される、請求項2に記載の装置。
- 前記画像信号プロセッサは、プログラムコードを実行するプロセッサとして実装され、前記4つの深度算出部は、機械読み取り可能な記憶媒体に格納された複数のプログラムコードシーケンスとして実装される、請求項1に記載の装置。
- 前記プロセッサはマルチスレッドプロセッサであり、前記複数のプログラムコードシーケンスは、互いに異なるスレッド上で実行される複数のプログラムコードインスタンスを含む、請求項5に記載の装置。
- 前記互いに異なる受信クロック位相は、I+と、I−と、Q+と、Q−とを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記異なるクロック信号は、2つの行の端から端までの画素に、パターン121212…、343434…で分布しており、
上記の1、2、3、および4は、前記異なる受信クロック位相に相当し、各前記行は、前記IR画素アレイを構成する各画素の配列であり、前記2つの行は、互いに隣接している、請求項1に記載の装置。 - 前記異なるクロック信号は、3つの行の端から端までの画素に、パターン121212…、343434…、212121…で分布しており、
前記3つの行は、前記2つの行と、当該2つの行に隣接する1つの行とを含む、請求項8に記載の装置。 - 処理コアと、
I/O制御ハブと、
n×n画素サブアレイが4つの異なるm×m画素群として編成された赤外光(IR)画素アレイとを備え、前記4つの異なるm×m画素群では、1つの特定の画素のみが4つの群すべてに属し、mはnよりも小さく、画素群に含まれる各画素は、同じ群内のその他の画素とは異なる位相を有するクロック信号を受信し、さらに、
前記4つの異なるm×m画素群に関連付けられた互いに異なる画素アレイ位置のそれぞれの飛行時間型深度値を算出するための、前記n×n画素サブアレイの各々に関連付けられた4つの深度算出部を有する画像信号プロセッサを備え、前記4つの深度算出部の各々は、前記4つの異なるm×m画素群のそれぞれ異なる一つに接続されており、各深度算出部は、当該m×m画素群に含まれる4つの画素に接続されており、前記1つの特定画素は、前記4つの深度算出部に接続されており、前記4つの深度算出部の各々は、前記1つの特定の画素から同じ応答信号を受信し、前記4つの深度算出部は、当該画素が属する前記画素アレイに含まれる前記互いに異なる画素群から、前記IR画素アレイの前記互いに異なる画素アレイ位置の複数の深度値を算出することができる、コンピュータシステム。 - 前記4つの深度算出部は、論理回路から構成される、請求項10に記載のコンピュータシステム。
- 前記4つの深度算出部は、専用の論理回路から構成される、請求項11に記載のコンピュータシステム。
- 前記4つの深度算出部は、前記複数の深度値を同時に算出するように構成される、請求項11に記載のコンピュータシステム。
- 前記画像信号プロセッサは、プログラムコードを実行するプロセッサとして実装され、前記4つの深度算出部は、機械読み取り可能な記憶媒体に格納されたプログラムコードシーケンスとして実装される、請求項10〜13のいずれかに記載のコンピュータシステム。
- 前記4つの深度算出部は、前記複数の深度値を同時に算出するように設計される、請求項10〜14のいずれかに記載のコンピュータシステム。
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