KR102056015B1 - 깊이 데이터 검출 장치 및 모니터링 장치 - Google Patents
깊이 데이터 검출 장치 및 모니터링 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102056015B1 KR102056015B1 KR1020187000703A KR20187000703A KR102056015B1 KR 102056015 B1 KR102056015 B1 KR 102056015B1 KR 1020187000703 A KR1020187000703 A KR 1020187000703A KR 20187000703 A KR20187000703 A KR 20187000703A KR 102056015 B1 KR102056015 B1 KR 102056015B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- infrared
- infrared light
- depth data
- texture
- different
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 94
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 73
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 24
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000026676 system process Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/271—Image signal generators wherein the generated image signals comprise depth maps or disparity maps
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/22—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring depth
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
- G01B11/2513—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object with several lines being projected in more than one direction, e.g. grids, patterns
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
- G01B11/2545—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object with one projection direction and several detection directions, e.g. stereo
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/40—Analysis of texture
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/50—Depth or shape recovery
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
- G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
- G08B13/19—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
- G08B29/02—Monitoring continuously signalling or alarm systems
- G08B29/04—Monitoring of the detection circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/254—Image signal generators using stereoscopic image cameras in combination with electromagnetic radiation sources for illuminating objects
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
- H04N17/002—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for television cameras
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
- H04N23/11—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths for generating image signals from visible and infrared light wavelengths
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/20—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from infrared radiation only
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
- H04N5/33—Transforming infrared radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
- H04N7/181—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10048—Infrared image
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
깊이 데이터 검출 장치 및 모니터링 장치가 개시된다. 깊이 데이터 검출 장치는 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들(11, 12)을 교대로 작동시킴으로써, 시스템의 연속적인 작동을 보장하면서 적외선 광 생성기의 각각이 충분한 전력 차단 시간을 가져서, 각 적외선 광 생성기가 가능한 한 많이 그것의 서비스 수명에 도달할 수 있다. 상이한 적외선 광 생성기들은 상이한 위치들로부터 및/또는 상이한 각도들로 적외선 빔을 투영할 수 있고, 얻어진 깊이 정보는 측정될 객체의 깊이 정보를 더 완전하게 획득하기 위하여 서로 융합될 수 있다. 또한, 상이한 적외선 광 생성기들은 적외선 빔들을 투영하여 각각의 목적들을 위해 측정될 공간의 동일한 영역 또는 상이한 영역들에 투영할 수 있다.
Description
본 발명은 3 차원 검출 기술의 분야에 관한 것으로, 특히 깊이 데이터 검출 및 모니터링 장치에 관한 것이다.
3 차원 정보는 필드 정보의 깊이(depth of field information) 또는 깊이 정보(depth information)로 참조될 수 있다. 이미지 캡쳐(image capture)의 전통적 방법은 단지 객체의 2 차원 정보를 얻을 수 있고 객체의 공간 깊이 정보를 얻을 수 없지만, 객체 표면 정보의 공간 깊이, 특히 실시간으로 깊이 정보를 얻는 것은 다양한 산업, 데일리(daily) 및 엔터테인먼트 응용들(entertainment applications)에서 결정적인 역할을 한다.
기존의 깊이 검출 장치는 일반적으로 조명을 위해 구조 광(structured light)과 같은 보조 이산 광원(auxiliary discrete light source)을 사용하고, 구조 광의 위상 변이를 검출하여 측정된 객체의 표면의 깊이 정보를 계산한다. 요약하면, 먼저, 이산 스페클 패턴(discrete speckle pattern)과 같은 코딩된 정보를 구비한 2 차원 레이저 텍스쳐 패턴(two-dimensional laser texture pattern)은 측정될 객체의 표면 상에 투영되고, 상대적으로 고정된 위치를 구비한 다른 이미지 캡쳐 장치(image capturing device)는 연속적으로 레이저 텍스쳐(laser texture)를 획득한다. 그 다음, 처리 유닛(processing unit)은 획득된 레이저 텍스쳐 시퀀스를 메모리에 미리 저장된 알려진 깊이 거리(depth distance)의 기준 표면 텍스쳐 시퀀스(reference surface texture sequence)와 비교하여, 객체의 표면 상에 투영된 각각의 레이저 텍스쳐 시퀀스 세그먼트(laser texture sequence segment)의 깊이 거리를 계산하고, 측정될 객체의 표면의 3D 데이터를 더 얻는다. 이 구조 광 검출에 기초한 3 차원 측정 기술은 병렬 영상 처리(parallel image processing)의 방법을 사용하며, 이는 검출될 객체의 깊이 정보를 어느 정도 검출할 수 있다.
그러나, 기존의 깊이 검출 장치는 여전히 몇 가지 결함들을 가진다. 첫째, 레이저와 이미지 캡쳐 장치의 상대 위치는 기준 표면을 여러 번 획득함으로써 조정될(calibrated) 필요가 있다. 레이저는 소모할 수 있는 소자이기 때문에, 레이저가 손상되고 교체되면, 레이저와 이미지 캡쳐 장치의 상대 위치를 조정할 필요가 있으며, 이는 장비 유지 보수 비용을 증가시킬 것이다. 둘째, 장치가 단일 레이저로 작동하는 동안, 시간의 긴 기간에 걸쳐 연속적으로 측정될 때, 레이저의 노후화가 레이저의 정상 수명을 훨씬 넘어(일반적으로, 레이저의 수명은 10,000 내지 20,000시간이다) 가속되고, 따라서 장비의 서비스 수명을 단축시키고, 장비 유지 보수 비용을 증가시키며, 보안 모니터링과 같은, 장시간의 신뢰성 있는 작동이 필요한 분야에 적용되는 깊이 데이터 검출 장치의 실행 가능성을 감소시킨다. 셋째, 장치는 검출될 객체에 텍스쳐 세그먼트가 존재하는 위치에서 깊이 데이터만을 검출할 수 있지만, 검출될 객체에 텍스쳐 세그먼트가 투영되지 않는 위치에서 깊이 데이터는 정확하게 얻을 수 없다. 마지막으로, 보안 모니터링 응용들에 대해서, 멀리 떨어진 모니터링 공간으로 조명 시스템에 의해 투영되는 광의 강도가 약해져서, 모니터링될 수 있는 거리가 제한된다. 조명 시스템의 전력을 증가시키는 것은 에너지 낭비가 발생하고 비용이 증가한다.
그러므로, 향상된 깊이 데이터 검출 및 모니터링 장치가 필요하다.
본 발명의 실시예들은 종래 기술의 상기 및 다양한 다른 단점들을 극복하고, 깊이 데이터를 이용한 향상된 깊이 데이터 검출 장치 및 모니터링 시스템을 제공한다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 깊이 데이터 검출 장치는 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들을 교대로 작동시킴으로써, 시스템의 연속적인 작동을 보장하면서 각 적외선 광 생성기의 전력 차단 시간을 증가시키며, 이는 각 적외선 광 생성기가 가능한 한 오랜 수명을 달성할 수 있게 한다. 상이한 적외선 광 생성기들은 상이한 위치로부터 및/또는 상이한 투영 각도로 적외선 빔들을 투영 할 수 있고, 이렇게 얻어진 깊이 정보는 측정될 객체의 깊이 정보를 더 완전하게 획득하기 위하여 서로 융합될 수있다. 또한, 상이한 적외선 광 생성기들은 적외선 빔들을 측정될 공간의 동일하거나 상이한 영역으로 투영할 수 있다. 본 발명에 따른 깊이 데이터 모니터링 장치에서, 적외선 광 빔들은 모니터링 공간에서의 상이한 투영 영역들에 상이한 적외선 광 생성기들에 의해 투영될 수 있어서, 동일한 전력 조건 하에서 가장 넓은 범위/가장 높은 강도를 구비한 모니터링을 달성할 수 있고, 장시간의 연속적인 작동으로 인한 투영기(projector)의 열화(deterioration)를 회피할 수 있다.
본 개시의 상기 및 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들의 다음의 더 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예들에서, 동일한 참조 번호는 일반적으로 동일한 구성 요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 깊이 정보 검출 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 두 개의 적외선 이미지 센서의 프레임 레이트 시퀀스를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 코딩된 투영 시스템(infrared coded projection system)의 개략적인 블록도이다.
도 4는 적외선 광 생성기의 작동 시퀀스 도면 및 두 개의 적외선 이미지 센서의 프레임 속도 시퀀스 도면들을 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 깊이 데이터 검출 장치의 개략적인 연결 관계도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 깊이 데이터 검출 장치의 개략적인 연결 관계도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적외선 코딩된 투영 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 코딩된 투영 시스템에 의해 측정될 공간 상에 투영된 텍스쳐된 적외선 빔(textured infrared beam)의 투영 결과들의 개략도들을 도시한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 코딩된 투영 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 깊이 데이터 모니터링 장치의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 장치의 촬상 과정의 개략적인 개념도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 깊이 정보 검출 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 두 개의 적외선 이미지 센서의 프레임 레이트 시퀀스를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 코딩된 투영 시스템(infrared coded projection system)의 개략적인 블록도이다.
도 4는 적외선 광 생성기의 작동 시퀀스 도면 및 두 개의 적외선 이미지 센서의 프레임 속도 시퀀스 도면들을 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 깊이 데이터 검출 장치의 개략적인 연결 관계도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 깊이 데이터 검출 장치의 개략적인 연결 관계도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적외선 코딩된 투영 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 코딩된 투영 시스템에 의해 측정될 공간 상에 투영된 텍스쳐된 적외선 빔(textured infrared beam)의 투영 결과들의 개략도들을 도시한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 코딩된 투영 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 깊이 데이터 모니터링 장치의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 장치의 촬상 과정의 개략적인 개념도를 도시한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 더 상세히 설명할 것이다. 비록 도면들이 본 개시의 바람직한 실시예들을 도시하고 있지만, 본 개시는 다양한 형태들로 구현될 수 있고 여기에 설명된 실시예들에 한정되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 이들 실시예들은 본 개시가 철저하고 완전하게 이루어질 수 있도록 제공되며, 당업자에게 본 개시의 범위를 충분히 전달할 것이다.
본 발명의 이해를 더 용이하게 하기 위해, 본 발명의 깊이 데이터 검출 장치의 작동 원리는 간략하게 설명될 것이다.
본 발명은 코딩된 정보를 구비한 랜덤 텍스쳐(random texture)를 공간 내의 객체 표면에 송신하도록 보조 레이저를 채택하고 상이한 위치들(different locations)에 공간적으로 위치한 두 개의 이미지 센서들에 의해 객체 표면으로부터 반사된 레이저 코딩된 이미지들의 실시간 캡쳐(real-time capture)를 실현한다. 상이한 위치들로부터 동시에 캡쳐된 두 개의 이미지들에서의 동일한 위치의 디스패리티(disparity)를 비교하여, 위치의 깊이 정보는 실시간으로 계산될 수 있다.
[제1 실시예]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 깊이 정보 검출 장치의 개략적인 블로도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 깊이 데이터 검출 장치는 적외선 코딩된 투영 시스템(infrared coded projection system)(1), 제1 적외선 이미지 센서(first infrared image sensor)(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(second infrared image sensor)(3)를 포함한다.
적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 측정될 공간에 텍스쳐된 적외선 빔들(textured infrared beams)을 투영하여 측정될 공간에서 검출될 객체에 랜덤하게 분포된 적외선 텍스쳐들(infrared textures)을 형성하도록 구성된다.
제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)는 그것들 사이에 미리 결정된 상대적인 공간적 위치 관계를 갖고, 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)는 측정될 공간을 각각 촬상하도록(image) 구성된다. 검출될 객체가 그 위에 적외선 텍스쳐를 갖기 때문에, 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)에 의해 얻은 이미지들은 두 개의 적외선 텍스쳐된 이미지들(infrared textured images)이다.
두 개의 적외선 광 이미지 센서들에 관한 적외선 텍스쳐들의 깊이 데이터는, 적외선 텍스쳐들에서의 동일한 텍스쳐 세그먼트에 의해 두 개의 적외선 텍스쳐 이미지들에 대응하게 형성된 텍스쳐 세그먼트 이미지들의 위치 차이 및 제1 적외선 이미지 센서(2)와 제2 적외선 이미지 센서(3) 사이의 미리 결정된 상대적인 공간적 위치 관계에 기초하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 적외선 텍스쳐가 이산 광 빔(discrete light beam)일 때, 이산 광 빔은 측정될 객체의 표면을 조사하여(irradiates) 스페클들(speckles)을 형성한다. 그러면, 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)는 측정될 공간을 촬상하여 스페클 이미지들을 얻고, 두 개의 적외선 이미지 센서들에 의해 획득된 적외선 이미지들에 대응하여 객체의 표면에 동일한 스페클에 의해 형성된 스페클의 위치 차이를 측정하며, 두 개의 적외선 이미지 센서들 사이의 미리 결정된 상대적인 공간적 위치는 두 개의 적외선 이미지 센서들에 관한 스페클의 깊이 데이터, 즉 스페클이 위치하는 객체의 표면의 깊이 데이터를 결정할 수 있고, 따라서 검출될 객체의 깊이 데이터는 다수의 스페클에 의해 얻을 수 있다.
두 개의 적외선 이미지 센서들이 측정될 공간을 연속적으로 촬상할 때, 두 개의 적외선 이미지 센서들은 공간을 동기식으로 또는 비동기식으로 캡쳐할 수 있다.
두 개의 적외선 이미지 센서들이 동기식으로 캡쳐할 때, 캡쳐된 이미지들은 동시에 환경 변화들을 설명할 수 있다. 캡쳐된 이미지들이 동기화되지 않으면, 캡쳐된 이미지들은 다른 시간에 환경 변화들을 설명한다. 이 경우, 깊이 데이터는 비동기식으로 캡쳐된 이미지에 기초하여 분석되고 검출되며, 결과는 바이어스될(biased) 수 있다. 모션 보상(motion compensation)은 피사계 심도 편차(depth-of-field deviation)가 비동기화된 이미지 센서에 의해 발생한다는 문제점을 해결하는 데 사용될 수 있다. 그러므로, 실제 측정에서는, 두 개의 적외선 이미지 센서들을 사용하여 동기식으로 캡쳐하는 것이 바람직하다.
도 2는 두 개의 적외선 이미지 센서들이 동기식으로 캡쳐할 때 프레임 레이트 시퀀스(frame rate sequence)의 개략도이고, A는 제1 적외선 이미지 생성기(2)의 프레임 레이트 시퀀스를 나타내고 B는 제2 적외선 이미지 생성기(3)의 프레임 레이트 시퀀스를 나타내고, 프레임 레이트는 이미지 센서가 초당 캡쳐하는 이미지들 또는 프레임들의 수를 나타낸다.
도 3은 도 1에서의 적외선 코딩된 투영 시스템의 구조의 개략적인 블로도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 제1 적외선 광 생성기(first infrared light generator)(11), 제2 적외선 광 생성기(second infrared light generator)(12), 제어기(controller)(13), 및 광학 시스템(optical system)(14)을 포함한다.
제1 적외선 광 생성기(11) 및 제2 적외선 광 생성기(12)는 적외선 광을 생성하는데 사용된다. 예를 들어, 제1 적외선 광 생성기(11) 및 제2 적외선 광 생성기(12)는 적외선 레이저 다이오드들(infrared laser diodes)을 사용하여 적외선 광을 생성할 수 있다.
광학 시스템(14)은 제1 적외선 광 생성기(11) 및 제2 적외선 광 생성기(12)에 의해 생성된 적외선 광으로부터 텍스쳐 정보를 구비한 빔들을 생성하는데 사용된다. 광학 시스템(14)은 기존 처리 기술들을 사용하여 상이한 랜덤 텍스쳐들을 설계 및 처리할 수 있다. 예를 들어, 텍스쳐는 이산 빔일 수 있다.
다음은 본 발명의 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 투영 과정을 상세하게 설명하기 위해 텍스쳐에 대한 일 예시로서 이산 빔을 사용할 것이다
적외선 코딩된 투영 시스템(1)에서의 광학 시스템(14)은 제1 적외선 광 생성기(11) 및 제2 적외선 광 생성기(12)에 의해 방출된(emitted) 광을 분할하도록(split) 구성된다. 이 경우, 제1 적외선 광 생성기(11) 및 제2 적외선 광 생성기(12)에 의해 방출된 광은 광학 시스템에 의해 또는 두 개의 광학 시스템에 의해 분할될 수 있다. 광학 시스템(14)은 회절 격자(diffraction grating)와 같은, 레이저 광을 랜덤 스페클들(random speckles)로 산란시킬(scattering) 수 있는 하나의 광학 소자로서 설계될 수 있다. 또한, 석영 유리(quartz glass), 폴리카보네이트(polycarbonate) 등과 같은, 회절 소자로 만든 빔 분할기(beam splitter)가 사용될 수 있다. 소자의 표면을 나노-에칭(nano-etching) 또는 엠보싱(embossing)함으로써, 소자는 투영된 레이저 빔의 지향성 산란을 할 수 있다. 따라서, 제1 적외선 광 생성기(11) 및 제2 적외선 광 생성기(12)에 의해 생성된 적외선 광은 광학 시스템(14)에 의해 분할되고 적외선 이산 광 빔을 형성하여 측정될 공간으로 분포된다.
다음에서, 일 예시로서 광학 시스템(14)으로서 빔 분할기가 사용되고, 제1 적외선 광 생성기(11) 및 제2 적외선 광 생성기(12)로서 적외선 레이저 다이오드(infrared laser diode)가 사용되는, 적외선 광의 투영 과정에 대해 간단히 설명할 것이다.
적외선 레이저 다이오드는 적외선 레이저 빔을 방출하는데 사용되고, 방출된 적외선 레이저 빔은 빔 분할기에 의해 복수의 레이저 빔들로 나뉘어 측정될 공간을 조사하고, 측정될 공간에서 검출될 객체에 복수의 적외선 스페클들을 형성한다.
제어기(13)는 제1 적외선 광 생성기(11) 및 제2 적외선 광 생성기(12)의 작동 상태들을 제어하고 스위칭하여 두 개의 적외선 광 생성기들이 적외선 광을 교대로 생성하도록 한다. 더 구체적으로, 제어기(13)는 제1 적외선 광 생성기(11) 및 제2 적외선 광 생성기(12)에 스위칭 신호를 송신함으로써 스위칭을 수행하여 제1 적외선 광 생성기(11)가 스위칭 신호에 반응하여 광을 방출하는 것을 정지시키고, 제2 적외선 광 생성기(12)가 스위칭 신호에 반응하여 광을 방출하는 것을 시작하게 한다.
이러한 방식으로, 제어기(13)의 제어 하에, 제1 적외선 광 생성기(11) 및 제2 적외선 광 생성기(12)는 교대로 작동한다. 적외선 광 생성기를 하나만 사용하는 것과 비교하여, 적외선 광 생성기의 전력 차단 시간(power off time)을 증가시켜, 적외선 광 생성기의 연속적인 작동으로 인한 과부하를 회피할 수 있어, 두 개의 적외선 광 생성기 모두 가능한 한 그것들의 수명에 도달할 수 있고, 그럼으로써 유지 보수 비용을 줄이고 장치의 응용 분야를 확대할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 적외선 광 생성기들의 수는 본 발명을 제한하기보다는 단지 본 발명을 더 잘 설명하기 위한 것임을 유의해야 한다. 본 발명의 원리에 기초하여, 적외선 광 생성기들의 수는 3 개, 4 개 등일 수 있으며, 이들 모두는 본 발명의 범위 내에 있다.
또한, 제어기가 적외선 코딩된 투영 시스템 내에 위치하는 것으로서 도 3에 도시되어 있지만, 적외선 광 생성기를 제어하기 위한 제어기는 또한 장치의 임의의 다른 위치에 위치될 수 있다.
마찬가지로, 도 3은 단일 광학 시스템만을 도시하지만, 각 적외선 광 생성기에 광학 시스템을 단독으로 구비하는 것도 가능하다는 것이 이해된다.
또한, 기존의 3 차원 검출 기술은 단일 촬상 다비아스에 의해 검출될 객체의 표면 상의 레이저 텍스쳐를 연속적으로 획득하고, 그 다음 이를 미리-저장된 기준 이미지와 비교하여 객체의 3 차원 데이터를 얻는다는 점을 지적할 필요가 있다. 이 경우, 다수의 레이저 투영 장치들은 번갈아 작동할 수 없다. 두 개 이상의 장치들이 중첩 레이저 투영들(overlapping laser projections)을 가질 때, 이미지 캡쳐 장치에 의해 캡쳐된 레이저 텍스쳐가 초기 조정된 기준 표면 텍스쳐 데이터와 다르므로, 이미지 매칭(image matching)은 실패하고 검출될 객체의 표면의 3 차원 데이터는 정확하게 계산될 수 없다.
대조적으로, 본 발명은 두 개의 적외선 이미지 센서들을 이용하여 객체의 표면 상의 랜덤 적외선 텍스쳐를 검출하고, 두 개의 적외선 이미지 센서들 사이의 미리 결정된 상대적인 공간적 위치 관계 및 적외선 텍스쳐들에서 동일한 텍스쳐 세그먼트에 의한 두 개의 적외선 텍스쳐 이미지들에 대응하게 형성된 텍스쳐 세그먼트 이미지들의 위치 차이에 기초하여 두 개의 적외선 이미지 센서들에 관한 적외선 텍스쳐들의 3D 데이터를 결정한다.
그러므로, 본 발명에서는, 적외선 광 생성기에 의해 검출될 객체의 표면에 형성된 랜덤하게 분포된 적외선 텍스쳐는 식별을 위해서만 사용되고, 각 텍스쳐 세그먼트가 랜덤하게 분포된 적외선 텍스쳐들을 구별할 수 있는 한, 미리-저장된 기준 이미지와 비교할 필요가 없다. 따라서, 적외선 광 생성기의 위치 요건은 본 발명에서 엄격하지 않다. 일반적으로, 적외선 광 생성기와 제1 및 제2 적외선 이미지 센서 사이의 공간적 관계는, 광학 시스템을 통한 적외선 레이저 생성기의 투영 영역이 제1 이미지 센서 및 제2 이미지 센서의 공통 뷰(common view)를 완전히 커버하는 한, 임의적일(arbitrary) 수 있다.
실제 깊이 측정에서, 랜덤 적외선 텍스쳐는 인코딩될 수 있고, 즉, 측정될 공간에 투영된 랜덤 적외선 텍스쳐는 인코딩된 정보를 갖는다. 상이한 적외선 광 생성기들이 상이한 위치들에 설치되기 때문에, 이미지 센서는 상이한 적외선 광 생성기가 작동할 때 상이한 적외선 코드를 캡쳐한다. 후-처리를 용이하게 하기 위하여, 이미지 센서는 하나의 프레임에서 완전한 적외선 코딩된 패턴(complete infrared coded pattern)을 수집할 필요가 있으며, 이미지 센서 및 적외선 광 생성기를 동시에 작동시키는 것이 가장 좋고, 즉, 상이한 적외선 광 생성기가 작동하도록 스위칭될 때, 새로운 이미지 노출은 이미지 센서에 의해 시작된다.
두 개의 이미지 센서가 비동기식으로 캡쳐할 때, 두 이미지 센서들의 프레임 레이트의 정수 배(integral multiple)로서 적외선 광 생성기들의 광 방출 주파수를 설정하는 것이 바람직하고, 또는 적외선 광 생성기들의 광 방출 주파수는 하나의 이미지 센서의 프레임 레이트의 정수 배(integral multiple)로서 설정될 수 있다. 그러므로, 적외선 광 생성기의 광 방출 주파수는 이미지 센서의 프레임 레이트보다 더 크며 이미지 센서의 프레임 레이트의 정수배(integer multiple)이다.
도 4는 두 개의 이미지 센서들이 동기식으로 캡쳐할 때 적외선 광 생성기의 작동 시퀀스 및 두 개의 적외선 이미지 센서들의 프레임 레이트 시퀀스의 개략도이며, A는 제1 적외선 이미지 생성기(2)의 프레임 레이트 시퀀스를 나타내고, B는 제2 적외선 이미지 생성기(3)의 프레임 레이트 시퀀스를 나타내고, L은 적외선 광 생성기의 광 방출 주파수 시퀀스를 나타내고, 광 방출 주파수는 단위 시간당 적외선 광 생성기에 의해 방출되는 광 펄스들(light pulses)의 수를 나타낸다. LD1 및 LD2는 두 개의 적외선 광 생성기가 교대로 작동하는 것을 나타내며, 각 적외선 광 생성기의 광 방출 주파수는 이미지 센서의 프레임 레이트보다 더 크며 이미지 센서의 프레임 레이트의 정수 배이다.
적외선 광 생성기의 광 방출 주파수 대 이미지 센서의 프레임 레이트의 비율은, 광 방출 주파수가 센서 주파수에 가까우면 센서에 의해 획득된 이미지가 줄무늬(streaks)와 같이 품질이 불안정해질 수 있기 때문에, 바람직하게는 크다; 그것이 센서 주파수보다 훨씬 더 크다면, 레이저 광은 센서에 관해 일정한 광원이며, 플리커(flicker)가 없을 것이며, 획득된 이미지들의 이미지 품질은 상대적으로 안정되며, 이는 깊이 데이터 검출의 정확성을 강화할 수 있다. 이미지 센서 프레임 레이트는 일반적으로 30Hz이므로, 실제 검출에서는, 적외선 광 생성기의 광-방출 주파수가 100Hz 이상으로 설정할 수 있어, 레이저 광은 센서에 관해 일정한 광원이 보장될 수 있다.
실제 검출에서, 빈번한 스위치에 의한 적외선 광 생성기 손상를 줄이기 위하여, 각 적외선 광 생성기의 작동 지속기간을 복수의 적외선 이미지 센서의 프레임 주기들을 커버하도록 설정하고, 프레임 주기는 상기 프레임 레이트, 즉, 적외선 이미지 센서가 이미지의 하나의 프레임을 얻는데 요구된 시간에 대응한다.
그러나, 실용(practical)에서, 이미지 센서는, 예를 들어 29 또는 30 프레임들 또는 심지어는 12 초 당 프레임들의 주파수에서 촬상되고, 적외선 광 생성기는 더 높은 주파수(예를 들어, 수백 또는 심지어 수천 Hz)에서 광을 방출하고, 이미지 센서와 적외선 광 생성기 사이의 동기화 및 주파수의 배수(multiple)는 무시될 수 있고, 비교적 만족스러운 촬상 결과들이 얻어 질 수 있다.
[제2 실시예]
상술한 바와 같이, 기존의 깊이 데이터 검출 방법은 검출될 객체 상의 더 많은 위치들에서 깊이 데이터를 얻을 수 없어서, 기존의 깊이 데이터 검출 방법에 기초하여, 검출될 객체의 깊이 데이터가 객체 표면의 상세한 깊이 정보를 정확하게 반영할 수 없다. 이를 위하여, 본 발명은 검출될 객체 상의 더 많은 위치들에서 깊이 데이터를 획득할 수 있는 깊이 데이터 검출 시스템을 더 제공하여서, 본 발명에 기초하여 얻어진 깊이 데이터는 검출될 객체의 깊이 정보를 더 완전하게 반영할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 깊이 데이터 검출 장치의 개략적인 연결도를 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 깊이 데이터 검출 장치는 적외선 코딩된 투영 시스템(1), 제1 적외선 이미지 센서(2), 제2 적외선 이미지 센서(3), 프로세서(4) 및 제어기(5)를 포함한다.
본 발명의 이 실시예에서 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 측정될 공간에 텍스쳐된 적외선 빔을 투영하여 측정될 공간에서 검출될 객체 상에 랜덤하게 분포된 적외선 광 텍스쳐들을 형성하도록 구성된다. 적외선 코딩된 투영 시스템(3)에 의해 투영된 적외선 빔에 의해 운반되는 텍스쳐는 랜덤 스페클 텍스쳐, 또는 드브라윈 시퀀스(De Bruijn sequence)를 사용하는 스트라이프 인코딩된 텍스쳐(stripe encoded texture), 및 물론 텍스쳐의 다른 형상일 수 있다.
적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 복수의 작동 모드들을 갖는다. 각 상이한 작동 모드에서, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은, 상이한 작동 모드에서 측정될 공간에서 검출될 객체 상에 상이한 분포된 텍스쳐 패턴을 형성하기 위하여, 상이한 위치로부터 상이한 투영 각도에서, 또는 상이한 위치로부터, 상이한 투영 각도에서, 측정될 공간에 텍스쳐된 적외선 빔을 투영할 수 있고, 즉, 상이한 작동 모드들에서, 검출될 객체 상에 투영된 복수의 텍스쳐 세그먼트들이 검출될 객체 상에 상이한 위치들에서 분포된다. 상이한 작동 모드들에서 적외선 코딩된 투영 시스템(1)에 의해 투영된 적외선 광 빔에 의해 운반되는 텍스쳐 정보는 동일하거나 또는 동일하지 않을 수 있다.
제1 적외선 이미지 센서(2)와 제2 적외선 이미지 센서(3) 사이의 미리 결정된 상대적인 공간적 위치 관계가 있다. 적외선 코딩된 투영 시스템(1)가 있는 각 작동 모드에 대해, 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)는 대응하는 작동 모드들 하에서 측정될 공간에서 검출될 객체들의 이미지들을 얻기 위해 측정될 공간을 촬상할 수 있다. 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)에 의해 획득된 이미지는 텍스쳐된 적외선 광 빔이 검출될 객체 상에 투영됨으로써 형성된 적외선 텍스쳐 이미지이다.
상이한 작동 모드들에서, 측정될 공간에서 검출될 객체들은 텍스쳐 패턴들의 상이한 분포를 갖는다. 그러므로, 상이한 작동 모드들에서, 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)에 의해 얻어진 적외선 텍스쳐 이미지들에서 검출될 객체의 텍스쳐 세그먼트들의 분포들은 상이하다.
프로세서(4)는 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)에 각각 연결되어, 복수의 작동 모드들에서 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)에 의해 캡쳐된 적외선 텍스쳐 이미지들을 얻는다. 처리 후에, 상이한 작동 모드들에서 적외선 텍스쳐 이미지에서의 각 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터가 얻어진다.
데이터 처리 동안, 두 개의 이미지 센서들의 광학 촬상 센터들(optical imaging centers)의 연결선(connection line)은 기준선 방향(baseline direction)으로서 취해질(taken) 수 있다. 이 경우, 동일한 텍스쳐 세그먼트에 의해 두 개의 적외선 텍스쳐 이미지들에 대응하여 형성된 텍스쳐 세그먼트 이미지들의 위치 차이는 각 작동 모드에서 기준선 방향에 있다. 이러한 방식에서, 각 작동 모드에 대해, 프로세서(4)는, 적외선 텍스쳐들에서의 동일한 텍스쳐 세그먼트에 의해 두 개의 적외선 텍스쳐 이미지들에 대응하게 형성된 텍스쳐 세그먼트 이미지들의 위치 차이, 및 두 개의 적외선 광 이미지 센서들 사이의 미리 결정된 상대적인 공간적 위치 관계에 기초하여, 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터를 결정할 수 있다. 그러므로, 프로세서(4)는 검출될 객체 상의 다수의 텍스쳐 세그먼트들의 깊이 데이터를 결정할 수 있고, 즉, 두 개의 적외선 광 이미지 센서들에 관해 검출될 객체 상의 적외선 텍스쳐의 깊이 데이터를 결정할 수 있다. 따라서, 프로세서는 상이한 작동 모드들에서 검출될 객체 상의 각 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터를 얻을 수 있다. 검출될 객체 상의 텍스쳐 세그먼트들의 분포들이 상이한 작동 모드들에서 상이하기 때문에, 프로세서(4)는 상이한 작동 모드들에서 결정되는 검출될 객체 상의 각 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터를 융합하고, 융합된 깊이 데이터를 검출 대상의 깊이 데이터로서 사용할 수 있다.
다양한 작동 모드들에서 결정된 깊이 데이터를 융합하는 데는 여러 가지 방법들이 있다. 예를 들어, 검출될 객체의 깊이 데이터의 정확도가 덜 요구되는 경우, 다수의 작동 모드들에서 결정된 깊이 데이터의 평균값이 검출될 객체의 깊이 데이터로서 취해질 수 있다. 다른 예를 들어, 다양한 작동 모드들에서 결정되는 검출될 객체 상의 텍스쳐 세그먼트들의 깊이 데이터를 융합하는 과정에서, 평균값은 검출될 객체 상의 동일한 위치에서 복수의 텍스쳐 세그먼트들에 대한 깊이 데이터로서 취해질 수 있으며, 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터는 중첩(overlapping) 없이 상기 텍스쳐 세그먼트들에 대한 대응하는 위치의 깊이 데이터로서 사용될 수 있다. 결과적으로, 융합 후에 검출될 객체의 더 많은 위치들을 포함하는 깊이 데이터는 검출될 객체의 깊이 정보를 더 정확하게 반영할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 깊이 데이터 검출 장치는 제어기(5)를 선택적으로 포함할 수 있다. 다시 말해, 도 5에서의 제어기(5)는 필요하지 않다. 제어기(5)는 적외선 코딩된 투영 시스템(1) 및 두 개의 적외선 광 이미지 센서들, 즉 제1 적외선 광 이미지 센서(2) 및 제 2 적외선 광 이미지 센서(3)와 각각 연결되어, 두 개의 적외선 광 이미지 센서들을 동기식으로 캡쳐하도록 제어한다. 게다가, 제어기(5)는 적외선 코딩된 투영 시스템의 작동 모드를 스위칭할 수 있어, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)이 두 개의 적외선 광 이미지 센서의 각 노출(캡쳐)이 완료된 후에 다음 작동 모드로 스위칭될 수 있다.
특히, 제어기(5)는 두 개의 적외선 광 이미지 센서들에 트리거 신호를 전송함으로써 동기식으로 촬상하도록 두 개의 적외선 이미지 센서들을 트리거하고(trigger), 적외선 코딩된 투영 시스템(1)에 스위칭 신호를 전송함으로써 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 작동 모드를 스위치할 수 있다. 트리거 신호 및 스위치 신호는 동기식으로 전송될 수 있다.
이 방식에서, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 스위칭 신호에 응답하여 다음 작동 모드로 스위칭할 수 있고, 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)는 트리거(5)로부터의 트리거 신호의 수신함에 동시에 응답하고, 다음 작동 모드에서 측정될 공간을 캡쳐할 수 있다.
다른 실시예에서, 본 발명의 깊이 데이터 검출 장치는 트리거를 포함할 수 있다. 트리거는 두 개의 적외선 이미지 센서들에 트리거 신호를 전송하여 촬상하도록 두 개의 적외선 이미지 센서들을 트리거하는데 사용되며, 스위치 신호 및 트리거 신호는 동기화된다. 이 방식에서, 이미지 센서와 적외선 광 생성기 사이의 동기화는 스위칭 신호가 트리거 신호와 동기화되는 것을 보장함으로써 실현될 수 있다. 트리거 신호 및 스위칭 신호의 동기화는 동기화 트리거(synchronization trigger)에 의해 실현될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 깊이 데이터 검출 장치의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 깊이 데이터 검출 장치에서, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 상이한 위치들(도 6에서의 1-1, 1-2, 1-3, ... 1-N)에서 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들로 구성될 수 있다.
복수의 적외선 코딩된 투영 장치들은 두 개의 적외선 광 이미지 센서들 사이에 바람직하게는 배치될 수 있어 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들의 투영 영역들이 두 개의 적외선 광 이미지 센서들의 공통 유효 영역을 완전히 커버할 수 있다. 각 적외선 코딩된 투영 장치는 텍스쳐된 적외선 빔을 측정될 공간쪽으로 투영할 수 있다. 상이한 적외선 코딩된 투영 장치들에 의해 투영된 적외선 텍스쳐들은 동일하거나 상이할 수 있다.
적외선 코딩된 투영 장치는 적외선 광 생성기 및 광학 시스템을 포함할 수 있다. 적외선 광 생성기는 적외선 광을 생성하고, 광학 시스템은 적외선 광 생성기에 의해 생산된 적외선 광을 처리하여 텍스쳐된 적외선 빔으로 변환한다(turn). 실제 필요에 따라, 광학 시스템은 다양한 구조들을 가질 수 있다. 광학 시스템이 상이한 구조를 사용할 때, 광학 시스템을 통해 적외선 광 생성기에 의해 방출된 적외선 광은 상이한 텍스쳐들을 구비한 적외선 빔이 될 수 있다. 예를 들어, 광학 시스템은 광학 빔 분할기(optical beam splitter) 및 광학 확산기(optical diffuser)를 포함할 수 있다. 적외선 광 생성기에 의해 방출된 단일 빔 적외선 레이저는 광학 빔 분할기를 통과해 다수의 적외선 레이저 빔들이 되고, 다수의 적외선 레이저 빔들은 광학 확산기에 입사되어 복수의 스트라이프 광 빔들(stripe light beams) 또는 복수의 스페클들을 생성한다 (텍스쳐 세그먼트들의 특정 구조는 광학 확산기의 광학 특성들과 관련된다). 다른 예시로서, 홀로그래픽 마이크로렌즈 어레이들(holographic microlens arrays), 광학 마스크들(optical masks) 및/또는 격자들(gratings)의 다른 유형과 같은 광학 시스템들이 또한 이용될 수 있으며, 이에 의해 다른 구조화된 광 패턴들이 생산될 수 있다.
자외선 광 생성기의 광 방출 주파수(적외선 광 방출의 펄스 주파수)는 바람직하게는 적외선 이미지 센서의 프레임 레이트의 정수 배일 수 있다. 이는 적외선 광 생성기와 적외선 이미지 센서의 동시 작동을 위한 기초를 제공한다. 더 바람직하게는, 적외선 광 생성기의 광 방출 주파수를 더 높은 값(예를 들면, 100㎐ 보다 더 큰, 심지어 수 ㎑까지)으로 설정될 수 있다. 이 방식에서, 적외선 광 생성기에 의해 방출된 광은 이미지 센서에 대해 실질적으로 일정하다.
적외선 코딩된 투영 장치의 작동 기간 동안, 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3) 모두 측정될 공간을 적어도 한번 촬상할 수 있다. 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)에 의해 얻어진 이미지들은 복수의 텍스쳐 세그먼트들을 구비한 적외선 텍스쳐 이미지들이다.
복수의 적외선 코딩된 투영 장치들이 각각 상이한 위치들에 위치되기 때문에, 텍스쳐 세그먼트들의 상이한 분포들을 구비한 텍스쳐 패턴들은 상이한 적외선 코딩된 투영 장치들을 작동하도록 제어함으로써 검출될 객체에 형성될 수 있다.
예를 들어, 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들은 제어기(5)에 의해 제어되어 미리 결정된 순서로 연속적으로 작동하여, 상이한 분포들을 구비한 텍스쳐 패턴들이 측정될 공간에서 검출될 객체들에 투영될 수 있다.
구체적으로, 제1 적외선 이미지 센서(2) 및 제2 적외선 이미지 센서(3)의 한 번의 노출이 완료된 후, 제어부(5)는 스위칭 신호를 전송하여 작동 중인 적외선 코딩된 투영 장치를 정지하도록 제어하고 미리 결정된 순서에 따라 다음 적외선 코딩된 투영 장치로 스위칭한다. 또한, 제어부 (5)는 제 1 적외선 이미지 센서 (2)와 제 2 적외선 이미지 센서 (3)에 동시에 트리거 신호를 전송하여 제 1 적외선 이미지 센서 (2)와 제 2 적외선 이미지 센서 (3)
물론, 제어기(5)의 상기 기능들은 본 명세서에서 다시 설명되지 않는 다른 기존 장치들에 의해 구현될 수도 있다.
[제3 실시예]
전술한 바와 같이, 본 발명의 적외선 코딩된 투영 시스템은 텍스쳐된 적외선 빔들을 투영하기 위한 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들을 구비한다. 특정 응용에서, 투영 위치, 방향, 투영 시스템의 모드 및 이들의 조합들은 본 발명의 깊이 데이터 검출 장치의 유용성을 향상하도록 설계될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 코딩된 투영 시스템의 구성의 개략도를 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들(1-1, 1-2, ..., 1-N)을 포함하고, 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들은 미리 결정된 순서로 작동시킨다.
적외선 코딩된 투영 장치는 적외선 광 생성기 및 광학 시스템을 포함할 수 있다. 각 적외선 코딩된 투영 장치는 적외선 광 생성기를 가질 수 있는 반면, 광학 시스템은 상이한 투영 장치들 사이에서 공유될 수 있거나, 또는 각 투영 장치는 하나의 광학 시스템을 구비할 수 있다. 광학 시스템이 상이한 구조들을 사용할 때, 광학 시스템을 통해 적외선 광 생성기에 의해 방출된 적외선 광은 상이한 텍스쳐를 구비한 적외선 빔이될 수 있다. 홀로그래픽 마이크로렌즈 어레이들, 광학 마스크들 또는 격자들의 다른 유형과 같은 광학 시스템들이 또한 사용될 수 있으며, 다른 상이한 텍스쳐들을 구비한 적외선 광이 생산될 수 있다.
일 실시예에서, 상이한 적외선 코딩된 투영 장치들은 측정될 공간의 상이한 투영 영역들에 텍스쳐된 적외선 빔을 투영할 수 있다. 두 개의 투영 장치들, 즉 상부 및 하부 적외선 코딩된 투영 장치들을 포함하는 적외선 코딩된 투영 시스템을 취하는 것을 예를 들면, 상부 코드 투영 장치는 텍스쳐 정보를 구비한 적외선 광 빔을 측정될 공간의 상부 절반(upper half)에 투영하는 데 사용되고(도 8의 파트 A 참조), 하부 적외선 코딩된 투영 장치는 텍스쳐 정보를 구비한 적외선 빔을 측정될 공간의 하부 절반에 투영하는데 사용된다(도 8의 파트 B 참조). 상부의 적외선 코딩된 투영 장치의 투영 영역과 하부 적외선 코딩된 투영 장치의 투영 영역은 중첩 파트들을 가질 수 있다. 이 방식에서, 각 적외선 코딩된 투영 장치는 측정될 공간의 파트를 향하여 적외선 빔을 투영하면 되어서, 촬상 장치(예를 들면, 두 개의 적외선 이미지 센서들)는 측정될 공간의 깊이 데이터를 포함하는 적외선 텍스쳐 이미지를 획득할 수 있다.
상이한 투영 영역들로의 투영은 상이한 적외선 코딩된 투영 장치들에 의한 실제 상황에 따라 동시에 수행되거나 수행되지 않을 수 있다. 제한된 전력 적외선 광 생성기의 경우, 동시 투영의 구성은 측정될 공간을 가능한 한 크게 커버할 수 있다. 비-동시 투영의 구성은 적외선 코딩 투영 장치의 동일한 작동 전력으로 적외선 빔을 더 멀리 투사 할 수 있으며, 측정되는 공간으로 투영 된 적외선 빔의 조도가 높아질 수 있습니다. 상이한 적외선 코딩된 투영 장치들이 차례대로 작동하기 때문에, 즉, 각 적외선 코딩된 투영 장치는 각 작동 기간에서 특정 전력 차단 시간을 가지며, 열화와 같은, 장기간의 작동으로 인한 장치의 열로 인한 적외선 코드 투영기(infrared code projector)에 손상은 회피될 수 있고, 각 적외선 광 생성기는 가능한 한 많이 그것의 서비스 수명에 도달할 수 있다. 또한, 실제 필요에 따라 여러 세트들의 적외선 코딩된 투영 장치들이 구성될 수 있다. 예를 들어, 세트의 각 투영 장치는 측정될 공간의 범위를 보장하기 위해 상이한 영역들을 동시에 투영할 수 있으며, 각 투영 장치의 전력 차단 시간을 보장하기 위해 각 세트가 차례대로 작동한다.
일 실시예에서, 적외선 코딩된 투영 시스템에서의 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들은 텍스쳐된 적외선 빔을 동시에 측정될 동일한 공간으로 투영할 수 있다. 다시 일 예시로서 두 개의 적외선 코딩된 투영 장치들을 포함하는 적외선 코딩된 투영 시스템을 취하고, 제1 적외선 코딩된 투영 장치는 측정될 공간에 텍스쳐 정보(도 9의 파트 A 참조)를 구비한 적외선 광 빔을 투영하는데 사용되며, 제2 적외선 코딩된 투영 장치는 텍스쳐 정보를 구비한 적외선 광 빔을 측정될 동일한 공간에 투영하는데 사용된다. 제1 적외선 코딩된 투영 장치 및 제2 적외선 코딩된 투영 장치의 투영 영역들은 중첩된다(도 9의 파트 B 참조). 두 개의 투영 장치들의 투영 텍스쳐들은 특정 제약들에 따라 서로 엇갈려 있고(staggered), 투영 텍스쳐들 자체는 동일하거나 상이할 수 있다. 이 방식에서, 전체 투영된 스페클 밀도가 일정한 조건 하에서, 단일 레이저에 의해 투영된 스페클 밀도가 감소되며(이 경우, 원래 밀도의 절반으로 감소됨), 각각 더 높은 휘도(brightness)를 구비한 스페클을 얻는다; 대안적으로, 더 정확한 깊이 검출 및 촬상을 달성하기 위해, 전체 타겟 공간의 투영 밀도는 단일 레이저에 의해 투영된 스페클 밀도를 변화시키지 않고 증가될 수 있다. 바람직하게는, 제3 적외선 코딩된 투영 장치가 추가로 제공될 수 있고, 동시에 세 개의 투영 장치들 중 두 개가 차례로 작동하게 됨으로써, 각 적외선 코딩된 투영 장치가 그 작동 기간 동안 특정 전력 차단 시간을 갖도록 보장하여, 가능한 한 긴 적외선 광 생성기의 수명을 달성한다. 동일한 영역에 텍스쳐 정보를 투영하기 위해 두 개의 투영 장치들을 사용하는 일 예시가 설명의 편의상 위에 도시되었지만, 동시에 동일한 영역에 텍스쳐를 투영하는 투영 장치들의 수는 N (N ≥ 2)일 수 있고, 시스템은 각 투영 장치의 전력 차단 시간을 보장하기 위해 적어도 N + 1 개의 투영 장치들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 8 및 도 9에 도시된 기술적 해결책들은 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 적외선 코딩된 투영 장치들은 서로 엇갈려 있는 적외선 텍스쳐들을 측정될 공간의 상부 절반에 동시에 투영하는 사용되고, 제3 및 제4 적외선 코딩된 투영 장치들을 사용하여 서로 엇갈려 있는 적외선 텍스쳐들을 측정될 공간의 하부 절반에 동시에 투영할 수 있다, 등등. 이러한 조합은 각 단일 스페클의 휘도를 향상시키고 검출 범위를 확대하며 전력 차단 시간을 보장하는 장점을 달성할 수 있다. 상기 개시로부터, 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상기 해결책들의 다양한 조합들을 고려할 수있다.
도 7-도 9를 참조하여 상술한 바와 같은 적외선 코딩된 투영 시스템에 의해 투영된 적외선 빔에 의해 운반되는 텍스쳐는, 드브라윈 시퀀스를 사용하는 스트라이프 인코딩된 텍스쳐 또는 랜덤 스페클 텍스쳐일 수 있으며, 물론 텍스쳐의 다른 모양들일 수도 있다. 적외선 코딩된 투영 시스템에 의해 투영된 텍스쳐된 적외선 빔은 측정될 공간에서의 특정 분포를 구비한 텍스쳐 패턴을 형성할 수 있다.
도 8의 실시예에 대해, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 미리 결정된 작동 기간을 가지며, 각 작동 기간에서 복수의 작동 모드들로 작동하며, 각 작동 모드는 상이한 작동 시간 기간을 갖는다. 상이한 작동 모드에서, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 모니터링 공간에서의 상이한 투영 영역에 텍스쳐된 적외선 빔을 투영한다. 상이한 작동 모드들의 작동 시간 기간은 중첩할 수 있고, 즉, 한번에 하나 이상의 작동 모드가 존재할 수 있다. 또한, 상이한 작동 모드들에서 적외선 코딩된 투영 시스템(1)에 의해 투영된 영역은 또한 중첩 영역들을 가질 수 있다. 또한, 상이한 작동 모드에서 적외선 코딩된 투영 시스템(1)에 의해 투영되는 적외선 광 빔에 의해 운반되는 텍스쳐 정보는 동일하거나 또는 동일하지 않을 수 있다.
촬상 장치들(예컨대, 두 개의 적외선 이미지 센서들)은 텍스쳐 정보를 포함하는 적외선 텍스쳐 이미지들을 형성하기 위해 미리 결정된 프레임 주기에서 모니터링 공간을 촬상하는데 사용될 수 있고, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 작동 기간의 길이는 촬상 장치의 프레임 주기와 동일하며, 이는 적외선 코딩된 투영 시스템의 각 작동 주기 동안 측정될 공간을 촬상 장치들이 촬상할 수 있게 한다.
또한, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 상이한 작동 모드에서의 투영 영역은 이미지 센서들의 상이한 픽셀 영역에 각각 대응하고, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 각 작동 모드의 작동 시간 기간은 작동 모드에 대응하는 이미지 센서들의 픽셀 영역의 노출 시간 기간과 적어도 부분적으로 중첩하여서, 이미지 센서들의 각 픽셀 영역은 그것의 대응하는 작동 모드에서 투영된 적외선 빔의 반사된 광을 촬상할 수 있다.
사용되는 촬상 장치의 상이한 구조에 따라, 각 작동 기간 동안 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 작동 모드도 상이하다. 구체적으로는, 글로벌 노출(global exposure)이 촬상 장치에 의해 사용되는 경우(즉, 촬상 장치의 모든 픽셀 영역들이 동일한 노출 기간을 갖고, 촬상 장치의 각 프레임 기간에서 노출 기간 동안 동시에 노출됨), 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 노출 기간 동안 다양한 작동 모드들을 트래버스한다(traverse). 이 방식에서, 측정될 공간에 대한 촬상 장치에 의해 캡쳐된 이미지의 각 프레임은 텍스쳐 정보를 포함하는 적외선 텍스쳐 이미지이다. 적외선 텍스쳐 이미지들에서 텍스쳐 세그먼트들의 관련 정보에 기초하여, 측정될 공간의 깊이 정보는 결정될 수 있다.
도 9의 실시예에 대해, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 미리 결정된 작동 기간을 갖는다. 상이한 작동 기간에서, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 적어도 두 개의 투영 장치들은 텍스쳐된 적외선 광 빔들을 측정될 공간에 투영한다. 여기서, 적어도 두 개의 상이한 투영 장치들(적어도 두 개의 적외선 광 생성기들에 대응하는)은 상이한 작동 기간에 사용될 수 있다. 또한, 적어도 두 개의 투영 장치들에 의해 동시에 투영되는 적외선 빔들에 의해 운반되는 텍스쳐 정보는 동일하거나 또는 동일하지 않을 수 있다.
바람직하게는, 적외선 코딩된 투영 시스템은 적어도 세 개의 적외선 광 생성기들을 포함할 수 있다. 상이한 작동 기간에서, 제어기는 적어도 세 개의 적외선 광 생성기들 중 적어도 두 개를 작동으로 교대로 스위칭할 수 있고, 각 작동 기간에서, 적어도 세 개의 적외선 광 생성기들 중 적어도 두 개는 텍스쳐된 적외선 빔들을 동일한 측정될 공간으로 투영한다. 예를 들어, 적외선 코딩된 투영 시스템은 세 개의 적외선 광 생성기들 A, B, 및 C를 포함할 수 있고, 예를 들어 AB, BC, AC 순서로 두 개의 적외선 광 생성기들을 차례로 스위칭함으로써, 각 적외선 광 생성기의 서비스 수명에 대한 장기간의 작동 시간의 충격을 회피할 수 있다.
촬상 장치들(예컨대, 두 개의 적외선 이미지 센서들)은 텍스쳐 정보를 포함하는 적외선 텍스쳐 이미지를 형성하기 위해 미리 결정된 프레임 주기에서 모니터링 공간을 촬상하는데 사용되고, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 작동 기간의 길이는 촬상 장치의 프레임 주기와 동일하고, 이는 적외선 코딩된 투영 시스템의 각 작동 기간 동안 측정될 공간을 촬상 장치들이 촬상할 수 있게 한다.
또한, 도 7-도 9에 도시된 적외선 코딩된 투영 시스템의 구성은 본 발명에서 사용되는 양안 촬상 시스템(binocular imaging system)뿐만 아니라 단안 촬상 시스템(monocular imaging system)(즉, 단일 적외선 이미지 센서만을 포함함)을 포함하는 깊이 검출 장치에도 적용 가능하다. 상기 적외선 코딩된 투영 시스템과 단안 촬상 시스템의 조합 원리는 본 발명의 개시를 읽은 후에 당업자에게 이해될 수 있으며, 상세한 설명은 다시 설명하지 않는다.
[제4 실시예]
사용시, 적외선 광 생성기가 고장 나면, 적외선 광 생성기의 작동 동안 이미지 센서의 프레임 이미지의 캡쳐는 영향을 받아, 깊이 데이터의 측정에 영향을 줄 것이다. 그러므로, 적외선 광 생성기의 갑작스런 고장에도 대응할 수 있는 구성이 또한 필요하다.
상기 고려 사항들에 기초하여, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 코딩된 투영 장치의 개략적인 블록도이다. 도 1과 비교하여, 본 발명의 깊이 데이터 검출 장치는 고장 검출 장치(failure detection device)(15), 고장 보고 장치(failure reporting device)(16) 및 경보 장치(alarm device)(17)를 더 포함할 수 있다. 도면들에서 간략화 및 명료성을 위해 장치들(15-17)이 도시되지만, 다양한 실시예들에서, 본 발명의 적외선 코딩된 투영 장치는 고장 검출 장치(15)만을 포함하고, 고장 검출 장치(15) 및 고장 보고 장치(16) 둘을 포함하고, 고장 검출 장치(15) 및 경보 장치(17)를 포함하고, 또는 고장 검출 장치(15), 고장 보고 장치(16) 및 경보 장치(17) 모두를 포함할 수 있다.
고장 검출 장치(15)는 적외선 광 생성기들 사이에서 고장이 있는지 여부를 검출하는데 사용된다. 고장 검출 장치(15)가 고장난 적외선 광 생성기를 검출하면, 제어기는 적외선 광 생성기 작동 시퀀스 사이클(infrared light generator operating sequence cycle)로부터 고장난 적외선 광 생성기를 삭제하고, 적외선 광 생성기 작동 시퀀스 사이클에서 다음 적외선 광 생성기를 활성화시킨다.
이 방식에서, 고장난 적외선 광 생성기는 정지될 수 있다. 이것은 언제라도 작동 중인 적외선 광 생성기가 있음을 보장하며, 무-점등 기간(no-lighting period) 때문에 정상적으로 깊이를 검출할 수없는 장치를 회피할 수 있다
고장 검출 장치(15)는 텍스쳐된 적외선 빔이 측정될 공간에 존재하는지 여부를 검출하는 적외선 검출 수단(infrared light detection means)을 포함할 수 있다.
제어기가 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들 중 하나를 적외선 광을 생성시키도록 제어하고 적외선 광 검출 수단이 텍스쳐된 적외선 빔을 검출하지 않을 때, 적외선 광 생성기는 고장났다고 간주된다.
실수로 인해 검출 오류들이 발생하거나 적외선 광 생성기가 고장의 기간 후 자동으로 정상 작동을 재개하는 것을 고려할 때, 고장 검출 장치가 고장난 적외선 광 생성기를 검출한 후로부터 미리 결정된 시간의 기간이 경과한 후, 제어기는 고장난 적외선 광 생성기를 활성화시키고, 그 다음에 고장난 검출 장치(15)는 적외선 광 생성기가 여전히 고장인지 여부를 다시 재검출한다.
제어기는 고장 검출 장치(15)가 적외선 광 생성기가 더 이상 고장이 아니라는 것을 재검출 및 결정한 후 제어기는 적외선 광 생성기를 다시 작동 시퀀스 사이클(operating sequence cycle)로 다시 둔다(reputs).
본 발명의 적외선 코딩된 투영 시스템은 고장 검출 장치(15)에 연결된 고장 보고 장치(16)를 더 포함할 수 있다.
고장 검출 장치(15)가 재검출의 특정 시간 후에 적외선 광 생성기가 여전히 고장난 것으로 결정하면, 고장 보고 장치(16)는 적외선 광 생성기 손상을 보고한다.
이는 손상된 적외선 광 생성기를 사용자에게 즉시 보고하여 후속 유지 보수를 할 수 있다.
고장 보고 장치(16)는 음성, 텍스트, LED 디스플레이 등의 형태로 보고할 수 있다.
또한, 본 발명의 적외선 코딩된 투영 시스템은, 사용자에게 모니터를 종료하고 장치를 수리 할 것을 상기시키기 위하여, 고장 검출 장치(15)가 모든 적외선 광 생성기가 고장난 것으로 결정할 때 경보를 발생시키는 경보 장치(17)를 제공할 수 있다.
다른 실시예에서, 본 발명의 깊이 데이터 검출 장치는 적외선 광 검출 장치(infrared light detection device)를 직접 포함하도록 배열될 수도 있다. 적외선 광 검출 장치는 적외선 코딩된 투영 시스템의 투영 방향으로 배치되어, 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들 중 어느 적외선 코딩된 투영 장치가 작동 중인지를 결정하는데 사용될 수 있고, 즉, 작동 중인 적외선 코딩된 투영 장치의 일련 번호를 결정하는데 사용될 수 있다. 이 방식에서, 시스템 작동 동안, 적외선 코딩된 투영 장치(들)가 작동 중임을 알면 편리하다.
구체적으로는, 적외선 광 검출 장치는 각 적외선 코딩된 투영 장치의 투영 방향에 배치되어 작동 상태의 적외선 코딩된 투영 장치를 검출할 수 있다(적외선 광 검출 장치는 각 레이저의 프런트 엔드(front end)의 코너(corner)에 배치될 수 있다). 또한, 하나의 적외선 광 검출 장치만을 제공함으로써 어느 적외선 코딩된 투영 장치가 작동 상태인지를 결정하는 것도 가능하다.
어느 적외선 코딩된 투영 장치가 작동 상태인지를 검출하기 위해 하나의 적외선 검출 장치만 제공되는 상황에서, 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들에 의해 투영되는 적외선 광 빔들은 미리 상이한 방식으로 변조될 수 있다. 예를 들어, 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들에 의해 투영되는 적외선 빔들은, 미리 상이한 파라미터로 강도 변조, 주파수 변조, 위상 변조 또는 진폭 변조될 수 있고, 각 적외선 코딩된 투영 장치에 대응하는 변조 정보는 저장될 수 있다. 그 다음, 적외선 광 검출 장치에 의해 검출된 적외선 광 신호는 복조되고 처리되며, 처리된 적외선 광 신호는 저장된 변조 정보와 비교되어 작동 상태의 적외선 코딩된 투영 장치를 결정한다. 또한, 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들은 상이한 주파수들의 적외선 광을 방출할 수도 있다. 이 경우, 작동 상태에 있는 적외선 코딩된 투영 장치는 적외선 광 검출 장치에 의해 검출된 적외선 광 신호의 주파수를 분석함으로써 결정될 수 있다.
적외선 코딩된 투영 장치들의 각각의 투영 방향으로, 적외선 코딩된 투영 장치가 작동 중인지를 검출하는 적외선 광 검출 장치가 제공되는 상황에서(In the situation that in the projection direction of each of the infrared coded projection devices is provided an infrared light detecting device to detect which infrared coded projection device is in operation), 적외선 광 검출 장치가 적외선 광 신호들을 수신할 때, 적외선 광 검출 장치에 대응하는 적외선 코딩된 투영 장치가 작동 중임이 결정될 수 있다.
본 발명의 깊이 데이터 검출 장치는 도 1-도 10을 참조하여 상세히 상술하였다. 보안 분야에서의 본 발명의 원리의 응용 예시는 도 11-도 12를 참조하여 이하에서 설명될 것이다.
[예시 1]
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 깊이 데이터 모니터링 장치의 개략적인 블록도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 깊이 데이터 모니터링 장치는 적외선 코딩된 투영 시스템(1), 촬상 장치(2) 및 프로세서(3)를 포함한다.
적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 인코딩된 텍스쳐된 적외선 빔을 모니터링 공간에 투영하도록 구성된다. 적외선 코딩된 투영 시스템(1)에 의해 투영된 적외선 광 빔에 의해 운반되는 텍스쳐는 랜덤 스페클 텍스쳐일 수 있고, 드브라윈 시퀀스를 사용하여 얻은 스트라이프 코딩 텍스쳐일 수 있고, 또는 물론 다른 모양들의 텍스쳐들일 수 있다. 적외선 코딩된 투영 시스템(1)에 의해 투영된 텍스쳐된 적외선 빔은 모니터링 공간에서 일정한 분포를 구비한 텍스쳐된 패턴을 형성할 수 있다.
적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 미리 결정된 작동 기간을 가지며, 각 작동 기간에 복수의 작동 모드들로 작동하며, 각 작동 모드는 상이한 작동 시간 기간을 갖는다. 상이한 작동 모드들에서, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 텍스쳐된 적외선 빔들을 모니터링 공간에서의 상이한 투영 영역들에 투영한다.
상이한 작동 모드들의 작동 기간이 중첩할 수 있으며, 즉, 한 번에 하나 이상의 작동 모드가 존재할 수 있다. 또한, 상이한 작동 모드들에서 적외선 코딩된 투영 시스템(1)에 의해 투영되는 영역들은 또한 중첩하는 부분을 가질 수 있다. 또한, 상이한 작동 모드들에서 적외선 코딩된 투영 시스템(1)에 의해 투영되는 적외선 광 빔에 의해 운반되는 텍스쳐 정보는 동일하거나 상이할 수 있다.
이 방식에서, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 작동 전력이 일정한 상황에서는, 모니터링 공간에 텍스쳐된 적외선 빔을 투영하는 방법은 투영된 적외선 빔이 도달할 수 있는 최대 거리를 더 넓히고 더 밝은 투영된 적외선 빔을 만들도록 채택된다.
촬상 장치(2)는 미리 결정된 프레임 주기에서 모니터링 공간을 촬상하여 텍스쳐 정보를 포함하는 적외선 텍스쳐 이미지들을 형성하는데 사용된다. 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 작동 기간의 길이는 촬상 장치(2)의 프레임 주기의 길이와 동일해서, 촬상 장치(2)는 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 각 작동 기간에서 모니터링 공간을 촬상할 수 있다.
또한, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 상이한 작동 모드들의 투영 영역들은 촬상 장치(2)의 상이한 픽셀 영역들에 각각 대응하고, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 각 작동 모드의 작동 시간 기간은 작동 모드에 대응하는 촬상 장치(2)의 픽셀 영역들의 노출 시간 기간과 적어도 부분적으로 중첩하여서, 촬상 장치(2)의 각 픽셀 영역은 그것의 대응하는 작동 모드에서 투영된 적외선 빔의 반상된 광을 촬상할 수 있다.
사용되는 촬상 장치(2)의 상이한 구조에 따라, 각 작동 기간 동안 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 작동 모드들도 상이하다. 구체적으로는, 글로벌 노출이 촬상 장치(2)에 의해 사용될 때(즉, 촬상 장치(2)의 모든 픽셀 영역들이 동일한 노출 기간을 갖고, 촬상 장치(2)의 각 프레임 주기의 노출 기간 동안 동시에 노출된다), 적외선 코딩된 투영 시스템(1)은 노출 기간 동안 다수의 작동 모드들을 트래버스한다. 이 방식에서, 모니터링 공간을 촬상하는 촬상 장치(2)에 의해 형성된 이미지의 각 프레임은 텍스쳐 정보를 포함하는 적외선 텍스쳐 이미지이다. 적외선 텍스쳐 이미지에서 텍스쳐 세그먼트들의 관련 정보를 기반으로, 모니터링 공간의 깊이 정보는 결정될 수 있다.
또한, 이미징 장치(2)는 트리거링 모드(triggering mode)에서 작동할 수 있는 롤러 셔터 센서(roller shutter sensor)를 이용할 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 깊이 데이터 모니터링 장치는 트리거 신호 생성 장치(trigger signal generating device)를 더 포함할 수 있다. 트리거 모드에서, 트리거 신호 생성 장치는 트리거 신호를 촬상 장치(2)에 전송하여 촬상 장치를 트리거하여 픽셀들의 한 행을 리셋시킨다(reset). 트리거 모드에서, 촬상 장치(2)의 촬상 과정은 도 12에 도시된 바와 같을 수 있다. 트리거 신호 생성 장치의 트리거 신호에 따라, 촬상 장치(2)의 픽셀들은 행마다 순차적으로 리셋 작동(reset operation)을 수행할 수 있다. 픽셀들의 각 행의 두 개의 인접한 리셋 작동들 간의 시간 차이는 프레임 주기이다(t1 내지 t5로 도시됨). 픽셀들의 하나의 행은 리셋 작동 후에 노출을 시작하고(t2 내지 t3, t4 내지 t5), 유효 노출 시간(유효 노출 시간은 도면에서의 t2 내지 t3에 대응함) 후에 픽셀 행에 대한 데이터 판독 작동(data read operation)을 수행한다(t3 내지 t4). 도 9에 도시된 바와 같이, 데이터 판독 작동이 완료된 후에, 노출은 계속될 수 있지만(t4 내지 t5), 판독 작동이 완료되기 때문에, 이후의 노출과 다음 노출 사이의 노출 기간은 무효 노출 시간(무효 노출 시간은 도면에서 t4 내지 t5에 대응함)이다. 도 12에 도시된 이미지 센서의 노출 과정이 이미지 장치(2)에 의해 사용되는 상황에서, 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 각 작동 모드의 투영 영역들은 촬상 장치(2)의 복수의 픽셀 행들에 각각 대응하고, 미리 결정된 시간 시퀀스에 시작된 상이한 작동 모드들의 투영된 영역들은 상부로부터 하부로 분포된다(투영된 영역들은 중첩 부분들을 가질 수 있음). 각 작동 모드의 작동 시간 기간은 작동 모드에 대응하는 복수의 픽셀 행들의 각 행의 유효 노출 기간을 포함하고, 작동 모드는 유효 노출 기간 이외의 프레임 주기 동안 시간의 적어도 일부분에서 정지된다.
전술한 촬상 장치(2)의 두 개의 작동 모드들은 단지 본 발명의 바람직한 실시예들일이라는 것을 이해해야 한다. 본 발명에서, 촬상 장치(2)는 다른 작동 모드들을 가질 수 있고, 상세한 설명은 여기에서 다시 설명되지 않는다.
도 11에 도시된 깊이 데이터 모니터링 장치는, 또한, 프로세서 (3)를 선택적으로 포함할 수 있다(다시 말하면, 도 11의 프로세서(3)는 필요하지 않다).
프로세서(3)는 각 프레임 주기에서 촬상 장치(2)에 의해 형성된 적외선 텍스쳐 이미지를 분석하여 촬상 장치에 대한 적외선 텍스쳐 이미지에서의 각 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터를 결정하여, 모니터링 공간의 깊이 데이터를 결정하도록 구성된다. 프로세서(3)는 촬상 장치(2)에 의해 형성된 적외선 텍스쳐 이미지에서 텍스쳐 세그먼트들의 깊이 데이터를 결정하는 다양한 방법을 가질 수 있다.
예를 들어, 촬상 장치(2)가 하나의 적외선 이미지 센서를 포함하는 상황에서, 프로세서는 복수의 공지된 깊이 거리들에서 상이한 작동 모드들에서 적외선 코딩된 투영 시스템에 의해 투영된 적외선 텍스쳐의 기준 표면에 따라, 적외선 텍스쳐 이미지에서 각 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터, 즉 모니터링 공간의 깊이 데이터를 결정할 수 있다. 다른 예시에 대해, 촬상 장치(2)가 두 개의 적외선 광 이미지 센서들(제1 적외선 광 이미지 센서(2-1) 및 제2 적색 광 이미지 센서(second red light image sensor)(2-2))를 포함하는 상황에서, 두 개의 적외선 광 이미지 센서들은 미리 결정된 상대적인 공간적 위치를 가지며, 모니터링 공간을 촬상하는데 각각 사용된다. 이 경우, 두 개의 적외선 광 이미지 센서들 사이의 미리 결정된 상대적인 공간적 위치 관계 및 적외선 텍스쳐들에서의 동일한 텍스쳐 세그먼트에 의해 두 개의 적외선 텍스쳐 이미지들에 대응하게 형성된 텍스쳐 세그먼트 이미지들의 위치 차이에 기초하여, 프로세서(3)는 두 개의 적외선 이미지 센서들에 대한 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터를 결정하여, 적외선 텍스쳐 이미지의 각 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터, 즉 모니터링 공간의 깊이 데이터를 결정할 수 있다.
촬상 장치(2)가 두 개의 적외선 광 이미지 센서들을 포함하는 상황에서, 두 개의 적외선 광 이미지 센서들은 상술한 바와 같이 트리거 모드로 작동할 수 있다. 두 개의 적외선 이미지 센서들은 트리거 신호 생성 장치(4)에 각각 연결될 수 있다. 트리거 신호는 트리거 신호 생성 장치(4)에 의해 두 개의 적외선 이미지 센서들에 동시에 전송되어 두 개의 적외선 이미지 센서들이 모니터링 공간을 동기식으로 촬상할 수 있다.
이상, 본 발명의 깊이 데이터 모니터링 장치의 기본 구조 및 작동 과정을 상세하게 설명하였다. 상기 설명으로부터, 본 발명의 깊이 데이터 검출 장치에서의 적외선 코딩된 투영 시스템이 분포된 투영에 의해 모니터링 공간의 상이한 영역들에 텍스쳐 정보를 구비한 적외선 빔을 투영하는 것을 알 수 있고, 이는 깊이 데이터 모니터링 장치에서의 촬상 장치가 모니터링 공간을 촬상함으로써 텍스쳐 정보를 구비한 적외선 텍스쳐 이미지를 얻도록 할 수 있다. 적외선 텍스쳐 이미지를 분석함으로써, 모니터링 공간의 깊이 데이터는 얻을 수 있다.
본 발명의 깊이 데이터 모니터링 장치에서의 적외선 코딩된 투영 시스템(1)의 기능은 하나의 적외선 코딩된 투영 장치에 의해 구현될 수 있지만, 바람직하게는 다수의 적외선 코딩된 투영 장치들에 의해 구현된다. 다음은 적외선 코딩된 투영 시스템이 다수의 적외선 코딩된 투영 장치들을 포함하는 경우를 설명한다. 하나의 적외선 코딩된 투영 장치로 구성된 적외선 코딩된 투영 시스템의 경우는 상세히 설명되지 않을 것이다.
또한, 적외선 코딩 투영 시스템(1)은 도 7에 도시된 바와 같이 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들(1-1, 1-2, ..., 1-N)을 포함할 수 있고, 복수의 적외선 코딩된 투영 장치들이 미리 결정된 순서로 작동한다. 이 경우, 상술한 다수의 작동 모드들은 각각 다수의 적외선 코딩된 투영 장치들에 대응한다. 즉, 상이한 작동 모드에서, 상이한 적외선 코딩된 투영 장치는 적외선 광 빔을 모니터링 공간의 상이한 영역으로 투영한다. 이 방식에서, 촬상 장치(2)의 촬상 과정은 도 12에 도시된 바와 같은 경우, 각 적외선 코딩된 투영 장치의 투영 영역은 촬상 장치(2)의 복수의 픽셀 행들에 대응하므로, 하나의 프레임 주기 내의 적외선 코딩된 투영 장치에 대응하는 복수의 픽셀 행들의 유효 노출 기간이 끝난 후에, 적외선 코딩된 투영 장치는 작동을 정지하고 작동을 시작하기 위해 다음 프레임 주기에서 대응하는 픽셀 행들의 유효 노출까지 대기할 수 있다.
일 예시로서, 두 개의 적외선 코드 투영 장치들, 상부 및 하부 적외선 코딩된 투영 장치들을 포함하는 적외선 코딩된 투영 시스템(1)을 취하여, 상부 적외선 코딩된 투영 장치는 텍스쳐 정보를 구비한 적외선 광 빔을 모니터링 공간의 상부 절반에 투영하는데 사용되고(또한 도 8의 파트 A 참조), 하부 적외선 코딩된 투영 장치는 텍스쳐 정보를 구비한 적외선 광 빔을 모니터링 공간의 하부 절반에 투영하는데 사용된다(또한 도 8의 파트 B 참조). 상부 적외선 코딩된 투영 장치 및 하부 적외선 코딩된 투영 장치의 투영 영역들은 중첩 파트들을 가질 수 있다. 이 방식에서, 각 적외선 코딩된 투영 장치는 적외선 빔을 모니터링 공간의 일부에 투영할 필요가 있어서, 촬상 장치는 깊이 데이터를 포함하는 모니터링 공간의 적외선 텍스쳐 이미지를 캡쳐할 수 있다.
요약하면, 깊이 데이터를 포함하는 모니터링 공간의 적외선 텍스쳐 이미지들의 획득에 영향을 미치지 않고, 단일 적외선 코딩된 투영 장치를 사용하여 전체 모니터링 공간을 투영하는 방식과 비교하여, 모니터링 공간의 상이한 투영 영역들로 투영하는 다수의 적외선 코딩된 투영 장치들을 사용하는 방식은 본 발명의 실시예에서의 적외선 코딩된 투영 장치가 적외선 빔을 더 멀리 투영하고 모니터링 공간에 투영된 적외선 빔의 강도가 더 높아지며, 적외선 코딩된 투영 장장치들의 작동 전력들은 변하지 않는다. 또한, 다수의 적외선 코딩된 투영 장치들을 채용하는 방식에 있어서, 각 적외선 코딩된 투영 장치는 한 개의 작동 기간에서 시간의 일부만 작동을 필요로 하고, 즉, 각 적외선 코딩된 투영 장치는 각 작동 기간에서 특정 전력 차단 시간을 가지며, 열화와 같은, 장기간의 작동으로 인한 장치의 열로 인한 적외선 코딩된 투영 장치에 대한 손상은 회피될 수 있고, 각 적외선 광 투영 장치는 가능한 한 많이 그것의 서비스 수명에 도달할 수 있다.
또한, 적외선 코딩된 투영 장치는 적외선 광 생성기 및 광학 시스템을 포함할 수 있다. 적외선 광 생성기는 적외선 광을 생성하고, 광학 시스템은 적외선 광 생성기에 의해 생산된 적외선 광을 처리하여 텍스쳐된 적외선 빔으로 변환한다. 실제 필요에 따라, 광학 시스템은 다양한 구조들을 가질 수 있다. 광학 시스템이 상이한 구조를 사용할 때, 광학 시스템을 통해 적외선 광 생성기에 의해 방출된 적외선 광은 상이한 텍스쳐의 적외선 빔이 될 수 있다. 예를 들어, 광학 시스템은 광학 빔 분할기 및 광학 확산기를 포함할 수 있다. 적외선 광 생성기에 의해 방출된 단일 빔 적외선 레이저는 광학 빔 분할기를 통과하여 다수의 적외선 레이저 빔들이 되고, 그 다음 다수의 적외선 레이저 빔들은 광학 확산기에 입사하여 복수의 스트라이프 광 빔들 또는 복수의 스페클들을 생성한다(텍스쳐 세그먼트의 특정 구조는 광학 확산기의 광학 특성들과 관련이 있음). 다른 예시로서, 홀로그래픽 마이크로렌즈 어레이들, 광학 마스크들 및/또는 격자들의 다른 유형과 같은 광학 시스템들은 또한 이용될 수 있으며, 이에 의해 다른 구조화된 광 패턴들이 생산될 수 있다.
실제로, 공간의 3 차원 정보를 모니터링하는 것 외에도, 필요할 때 녹화된 비디오 참조 및 검색을 얻기 위해 모니터링 공간의 컬러 이미지 정보를 획득해야 한다. 그러므로, 상기 실시예들에서의 깊이 데이터 모니터링 장치에 있어서, 시스템은 가시 광 촬상 장치를 더 포함할 수 있다.
가시 광 촬상 장치는 모니터링 공간을 촬상하는데 사용된다. 가시 광 촬상 장치에 의해 형성된 이미지는 모니터링 공간의 색 정보(color information)를 포함하는 이미지이다. 정보 프로세서는 모니터링 공간의 색 정보 및 모니터링 공간의 결정된 깊이 데이터를 융합시켜, 색 정보 및 모니터링 공간의 깊이 데이터를 포함하는 이미지들은 얻어질 수 있다.
또한, 가시 광 촬상 장치는 일반적으로 적외선 광을 검출할 수 있다. 그러므로, 적외선 코딩된 투영 시스템에 의해 투영되는 적외선 광으로 인한 간섭을 회피하기 위하여, 적외선 광 필터링 장치(infrared light filtering device)는 적외선 광을 필터링하기 위한 가시 광 촬상 장치의 전면에 제공될 수 있다. 적외선 광 필터링 장치는 바람직하게는 780nm및 1100nm 사이의 파장을 갖는 적외선 광을 필터링하도록 구성된다.
[예시 2]
특정 응용에서, 또한 깊이 데이터 모니터링 장치는 예를 들어 도 9에 도시된 바와 같은 구성을 채택하여, 적외선 빔들을 동일한 모니터링 공간에 동시에 투영하는 기능을 포함할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 깊이 데이터 모니터링 장치는 적외선 코딩된 투영 시스템, 촬상 장치 및 프로세서를 포함할 수 있다. 적외선 코딩된 투영 시스템은 적어도 세 개의 적외선 코딩된 투영 장치들을 포함하며, 미리 결정된 작동 기간을 갖는다. 상이한 작동 모드들에서, 적어도 세 개의 적외선 코딩된 투영 장치들 중 적어도 두 개의 적외선 코딩된 투영 장치들은 적외선 텍스쳐를 구비한 적외선 광 빔을 동일한 모니터 공간으로 투영하기 위해 차례대로 작동으로 스위칭된다. 촬상 장치는 미리 결정된 프레임 주기로 모니터링 공간을 촬하하여 텍스쳐 정보를 포함하는 적외선 텍스쳐 이미지를 얻는데 사용되고, 작동 기간의 길이는 프레임 주기의 길이와 동일하므로, 촬상 장치는 적외선 코딩된 투영 시스템의 각 작동 기간에서 모니터링 공간을 촬상한다. 프로세서는 각 프레임 주기에서 촬상 장치에 의해 얻어진 적외선 텍스쳐 이미지를 분석하여, 촬상 장치에 관한 적외선 텍스쳐 이미지에서의 각 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터를 결정하도록 구성될 수 있다.
여기서, 각 적외선 코딩된 투영 장치는 상술한 바와 같은 적외선 광 생성기를 포함한다. 적외선 텍스쳐를 형성하는데 사용되는 광학 시스템은 상이한 적외선 코딩된 투영 장치들에 의해 공유될 수 있거나 또는 적외선 코딩된 투영 장치들의 각각에 대해 개별적으로 구성될 수 있다.
유사하게는, 이 실시예에서의 깊이 데이터 모니터링 장치는 또한 두 개의 적외선 광 이미지 센서들, 가시 광 촬상 장치 및/또는 적외선 광 필터링 장치들을 가질 수 있다. 이러한 구성 요소들은 예시 1과 관련하여 설명되었고, 여기서 반복하지 않을 것이다.
본 발명의 깊이 데이터 검출 장치 및 깊이 데이터 모니터링 장치는 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하였다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 본 발명의 상기 방법에서 정의된 바와 같은 상술한 단계들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 대안적으로, 본 발명에 따른 방법은 본 발명 프로그램의 방법의 상기 방법에서 정의된 상술한 기능들을 수행하기 위한 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수도 있다. 또한 당업자는 본원 개시와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있음을 이해할 것이다.
도면들의 흐름도 및 블록도들은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 시스템들 및 방법들의 가능한 구현들의 구조, 기능 및 작동을 도시한다. 이와 관련하여, 흐름도 또는 블록도에서의 각 블록은 코드의 부분, 프로그램 세그먼트 또는 모듈을 나타낼 수 있고, 코드의 부분, 프로그램 세그먼트 또는 모듈은 특정 논리 기능들을 구현하기 위한 하나 이상의 실행 가능 명령어들을 포함한다. 또한, 일부 대안적인 구현들에서, 블록들에 라벨링된(labeled) 기능들은 도면들에 라벨링된 것과 다른 순서로 발생할 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 두 개의 연속적인 블록들은 실제로 실질적으로 병렬로 실행될 수 있고, 때로는 관련된 함수에 따라 역순으로 실행될 수 있다. 또한, 블록도들 및/또는 흐름도의 각 블록, 및 블록도들 및/또는 흐름도의 블록들의 조합들은 특정 기능들 또는 작동들을 수행하는 특수 목적 하드웨어 기반 시스템들에 의해 구현될 수 있거나, 또는 전용 하드웨어 및 컴퓨터 명령어들의 조합을 사용하여 구현될 수 있음을 유의해야 한다.
본 발명의 다양한 실시 예들이 상술되었다. 전술 한 설명은 예시적인 것으로서, 포괄적 인 것이 아니며 개시된 실시 예들에 한정되도록 의도되지 않는다. 도시 된 실시 예의 범위 및 사상을 벗어나지 않으면 서 많은 수정 및 변형이 당업자에게 명백 할 것이다. 본 명세서에서 사용 된 용어는 실시 예, 실용적인 응용 또는 시장에서의 기술의 향상들을 가장 잘 설명하거나 당업자가 여기에 개시된 실시 예를 이해할 수 있도록 선택되었다.
Claims (21)
- 측정될 공간에 텍스쳐된 적외선 빔을 투영하여 상기 측정될 공간에서 검출될 객체에 랜덤하게 분포된 적외선 텍스처들을 형성하는 적외선 코딩된 투영 시스템;
두 개의 적외선 텍스쳐된 이미지들을 형성하도록 상기 측정될 공간을 각각 촬상하는 두 개의 적외선 이미지 센서들 - 상기 두 개의 적외선 이미지 센서들은 그것들 사이에 미리 결정된 상대적인 공간적 위치 관계를 가지므로, 상기 두 개의 적외선 이미지 센서들에 관한 상기 적외선 텍스처들의 깊이 데이터는 상기 미리 결정된 상대적인 공간적 위치 관계 및 상기 적외선 텍스쳐들에서의 동일한 텍스쳐 세그먼트에 의해 상기 두 개의 적외선 텍스처 이미지들에 대응하게 형성된 상기 텍스쳐 세그먼트 이미지들의 위치 차이에 기초하여 결정될 수 있음 -
을 포함하고,
상기 적외선 코딩된 투영 시스템은,
적외선 광을 각각 생성하는 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들 - 각각의 적외선 광 생성기는 적외선 레이저 빔을 생성함 -;
각각의 적외선 코딩된 투영 시스템에 포함된 하나의 광학 시스템 - 상기 적외선 광 생성기에 의해 생성된 상기 적외선 레이저 빔은 상기 광학 시스템을 통과한 후에 상기 텍스쳐된 적외선 빔을 형성하는 복수의 레이저 빔들로 분할됨 -;
상기 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들이 적외선 광을 번갈아 생성시키도록 상기 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들을 제어하고 스위칭하는 제어기
를 포함하는 깊이 데이터 검출 장치. - 제1항에 있어서,
상기 적외선 코딩된 투영 시스템은, 상이한 작동 모드에서, 상기 제어기가 상이한 적외선 광 생성기들을 작동으로 전환하는, 다수의 작동 모드들을 가지며, 각 작동 모드에서, 상이한 적외선 광 생성기는 상기 측정될 공간에서 상기 검출될 객체에 랜덤하게 분포된 적외선 텍스처를 형성하기 위하여, 상이한 투영 각도 또는 상이한 위치로부터 상기 측정될 공간으로 텍스쳐된 적외선 빔들을 투영하고;
각 작동 모드에 대해, 상기 두 개의 적외선 광 이미지 센서들은 상기 측정될 공간을 각각 촬상하여 두 개의 적외선 텍스처 이미지들을 형성하는
깊이 데이터 검출 장치. - 제2항에 있어서,
상기 두 개의 적외선 광 이미지 센서들을 상이한 작동 모드들로 사용하여 얻은 두 개의 적외선 텍스쳐 이미지들을 획득하고,
각 작동 모드에 대해, 상기 적외선 텍스쳐들에서의 동일한 텍스쳐 세그먼트에 의해 상기 두 개의 적외선 텍스쳐 이미지들에 대응하게 형성된 상기 텍스쳐 세그먼트 이미지들의 위치 차이 및 상기 두 개의 적외선 광 이미지 센서들 사이의 미리 결정된 상대적인 공간적 위치 관계에 기초하여, 상기 작동 모드에서 상기 두 개의 적외선 광 이미지 센서들에 대한 상기 적외선 텍스쳐들의 깊이 데이터를 결정하고,
상기 검출될 객체의 최종 깊이 데이터로서 새로운 깊이 데이터를 얻도록 다수의 작동 모드들에서 결정된 상기 깊이 데이터를 융합하도록 구성된 프로세서
를 더 포함하는 깊이 데이터 검출 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어기는 상기 적외선 코딩된 투영 시스템 및 상기 두 개의 적외선 광 이미지 센서들과 각각 연결되고,
상기 두 개의 적외선 광 이미지 센서들을 제어하여 동기화 촬상을 수행하고,
상기 두 개의 적외선 광 이미지 센서들의 각 프레임의 노출이 종료된 후 상기 적외선 코딩된 투영 시스템을 다음 작동 모드로 전환하도록 구성되는
깊이 데이터 검출 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어기는 상기 두 개의 적외선 이미지 센서들에 트리거 신호를 전송함으로써 상기 두 개의 적외선 이미지 센서들을 트리거링하고,
상기 제어기는 상기 적외선 코딩된 투영 시스템으로 스위칭 신호를 전송함으로써 작동하도록 상이한 적외선 광 생성기를 스위칭하고,
상기 트리거 신호는 상기 스위칭 신호와 동기화되는
깊이 데이터 검출 장치. - 제1항에 있어서,
상기 적외선 코딩된 투영 시스템은 미리 결정된 작동 기간을 가지고, 각 작동 기간마다 다수의 작동 모드로 작동하며, 각 작동 모드는 상이한 작동 시간 기간을 가지며, 상기 제어기는 상이한 적외선 광 생성기를 상이한 작동 모드에서의 작동으로 스위칭하고, 상이한 적외선 광 생성기들은 각 작동 모드에서 상기 측정될 공간의 상이한 투영 영역들에 텍스쳐된 적외선 빔들을 투영하고;
상기 두 개의 적외선 광 이미지 센서들은 미리 결정된 프레임 주기에서 상기 측정될 공간을 촬상하여 텍스쳐 정보를 포함하는 적외선 텍스쳐 이미지를 형성하고, 상기 작동 기간의 길이는 프레임 기간의 길이와 같고, 상기 적외선 코딩된 투영 시스템의 상이한 작동 모드에서의 투영 영역은 상기 이미지 센서들의 상이한 픽셀 영역에 각각 대응하고, 상기 적외선 코딩된 투영 시스템의 각 작동 모드의 작동 시간 기간은 상기 작동 모드에 대응하는 상기 이미지 센서들의 픽셀 영역의 노출 시간 기간과 적어도 부분적으로 중첩하여 상기 이미지 센서들의 각 픽셀 영역은 그것의 대응하는 작동 모드에서 투영된 상기 적외선 빔의 반사된 광을 촬상할 수 있는
깊이 데이터 검출 장치. - 제1항에 있어서,
상기 적외선 코딩된 투영 시스템은 적어도 세 개의 적외선 광 생성기들을 포함하고 미리 결정된 작동 기간을 가지며, 상기 제어기는 상기 적어도 세 개의 적외선 광 생성기들 중 적어도 두 개를 상이한 작동 기간에서 작동으로 교대로 스위칭하고, 상기 적어도 세 개의 적외선 광 생성기들 중 적어도 두 개는 각 작동 기간에 상기 측정될 동일한 공간에 텍스쳐된 적외선 빔을 투영하는
깊이 데이터 검출 장치. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들에 의해 생성된 상기 적외선 광은 상기 광학 시스템에 의해 상이한 방식으로 변조되고,
상기 깊이 데이터 검출 장치는 상기 적외선 코딩된 투영 시스템의 투영 방향으로 배치된 적외선 광 검출 장치를 더 포함하여, 상기 적외선 광 검출 장치에 의해 수신된 상기 적외선 광 신호를 분석함으로써 어느 적외선 광 생성기가 작동 중인지 결정될 수 있는
깊이 데이터 검출 장치. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들 중 고장난 적외선 광 생성기가 있는지 여부를 검출하는 고장 검출 장치
를 더 포함하고,
상기 제어기는 상기 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들로 구성된 적외선 광 생성기 작동 시퀀스 사이클을 유지하며, 상기 제어기는 상기 적외선 광 생성기 작동 시퀀스 사이클에 따라 작동하도록 상기 적외선 광 생성기들을 순차적으로 스위칭하고,
상기 고장 검출 장치가 고장난 적외선 광 생성기를 검출할 때, 상기 제어기는 상기 적외선 광 생성기 작동 시퀀스 사이클로부터 상기 고장난 적외선 광 생성기를 삭제하고 상기 적외선 광 생성기 작동 시퀀스 사이클에서 다음 적외선 광 생성기를 활성화시키는
깊이 데이터 검출 장치. - 제9항에 있어서,
상기 텍스쳐된 적외선 빔이 상기 측정될 공간에 존재하는지 여부를 검출하는 적외선 광 검출 수단
을 포함하고,
상기 제어기가 적외선 광을 생성하도록 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들 중 하나를 제어하고 상기 적외선 광 검출 수단이 상기 텍스쳐된 적외선 빔을 검출하지 못 할 때, 상기 적외선 광 생성기는 고장 난 것으로 간주되는
깊이 데이터 검출 장치. - 제9항에 있어서,
상기 고장 검출 장치가 상기 고장난 적외선 광 생성기를 검출한 후로부터 미리 결정된 시간의 기간이 경과한 후, 상기 제어기는 상기 고장난 적외선 광 생성기를 활성화시키고 상기 고장 검출 장치는 상기 적외선 광 생성기가 여전히 고장인지 여부를 재검출하고,
재검출 후 상기 고장 검출 장치가 상기 적외선 광 생성기가 더 이상 고장이 아니라는 것을 결정한 후, 상기 제어기는 다시 상기 적외선 광 생성기를 작동 시퀀스 사이클로 두는(puts)
깊이 데이터 검출 장치. - 제11항에 있어서,
상기 고장 검출 장치가 상기 적외선 광 생성기가 재검출의 특정 시간 후에 여전히 고장난 것으로 결정하는 경우, 상기 적외선 광 생성기 손상을 보고하기 위해 상기 고장 검출 장치에 연결되는 고장 보고 장치
를 더 포함하는 깊이 데이터 검출 장치. - 제11항에 있어서,
상기 고장 검출 장치가 상기 적어도 두 개의 적외선 광 생성기들이 모두 고장난 것으로 결정할 때 경보를 발생시키는 경보 장치
를 더 포함하는 깊이 데이터 검출 장치. - 제1항에 있어서,
상기 두 개의 이미지 센서들의 광학 촬상 센터들의 연결선은 기준선 방향이고, 상기 동일한 텍스쳐 세그먼트에 의해 상기 두 개의 적외선 텍스처 이미지들에 대응하여 형성된 상기 텍스처 세그먼트 이미지들의 위치 차이는 상기 기준선 방향에 있는
깊이 데이터 검출 장치. - 미리 결정된 작동 기간을 가지고 각 작동 기간에서 다수의 작동 모드들로 작동하는 적외선 코딩된 투영 시스템 - 각 작동 모드는 상이한 작동 시간 기간을 가지며, 각 작동 모드에서 상기 적외선 코딩된 투영 시스템은 모니터링 공간에서 상이한 투영 영역에 텍스쳐된 적외선 빔들을 투영함 -;
미리 결정된 프레임 주기에서 상기 모니터링 공간을 촬상하여, 텍스쳐 정보를 포함하는 적외선 텍스쳐 이미지를 형성하는 촬상 장치 - 상기 작동 기간의 길이는 상기 프레임 주기의 길이와 동일하고, 상기 적외선 코딩된 투영 시스템의 상이한 작동 모드에서의 투영 영역은 상기 촬상 장치의 상이한 픽셀 영역에 각각 대응하고, 상기 적외선 코딩된 투영 시스템의 각 작동 모드의 작동 시간 기간은 상기 작동 모드에 대응하는 상기 촬상 장치의 픽셀 영역의 노출 시간 기간과 적어도 부분적으로 중첩하여, 상기 촬상 장치의 각 픽셀 영역은 그것의 대응하는 작동 모드에서 투영된 상기 적외선 빔의 반사된 광을 촬상할 수 있음 -;
각 프레임 기간에서 상기 촬상 장치에에 의해 촬상된 적외선 텍스쳐 이미지들을 분석하여, 상기 촬상 장치에 관한 상기 적외선 텍스쳐 이미지에서의 각 텍스처 세그먼트의 깊이 데이터를 결정하도록 구성되는 프로세서
를 포함하고,
상기 적외선 코딩된 투영 시스템은 다수의 적외선 코딩된 투영 장치들을 포함하고, 상기 적외선 광 빔들은 상이한 작동 모드들에서 상이한 적외선 코딩된 투영 장치에 의해 투영되며,
각 적외선 코딩된 투영 장치는,
적외선 레이저 빔을 생성하는 적외선 광 생성기; 및
서로 다른 적외선 코딩된 투영 장치 간에 공유되거나 각 적외선 코딩된 투영 장치에 하나씩 구비된 광학 시스템
을 포함하며, 상기 적외선 광 생성기에 의해 생성된 상기 적외선 레이저 빔은 상기 광학 시스템을 통과한 후에 상기 텍스쳐된 적외선 빔을 형성하는 복수의 레이저 빔들로 분할되는,
깊이 데이터 모니터링 장치. - 제15항에 있어서,
상기 프레임 주기들의 각각에서, 상기 촬상 장치의 모든 픽셀 영역들은 상기 동일한 노출 기간을 가지고 상기 노출 기간 동안 동시에 노출되고, 상기 적외선 코딩된 투영 시스템은 상기 노출 기간 동안 상기 다수의 작동 모드들을 트래버스하는
깊이 데이터 모니터링 장치. - 제15항에 있어서,
그것의 하나의 픽셀 행에 대한(for one pixel row thereof) 상기 촬상 장치의 리셋 작동을 트리거하기 위하여, 상기 촬상 장치에 트리거 신호를 송신하는 트리거 신호 생성 장치
를 더 포함하고,
상기 촬상 장치는 상기 트리거 신호에 응답하여, 그것의 픽셀들 행마다 리셋 작동을 순차적으로 수행하고, 상기 각 픽셀 행의 두 개의 인접한 리셋 작동들 사이의 시간 차이는 상기 프레임 주기이며, 각 픽셀 행은 리셋 작동 후 노출되기 시작하고, 동일한 유효 노출 시간이 경과한 후에 상기 픽셀 행에 대한 데이터 판독 작동이 수행되며,
상기 적외선 코딩된 투영 시스템의 각 작동 모드에서의 투영 영역은 상기 촬상 장치의 여러 픽셀 행들에 각각 대응하고,
상기 각 작동 모드의 작동 시간 기간은 상기 작동 모드에 대응하는 상기 여러 픽셀 행들에서의 각 픽셀 행의 유효 노출 기간을 포함하고, 상기 작동 모드는 상기 유효 노출 기간 이외의 상기 프레임 주기 동안 상기 시간의 적어도 일부분에서 정지되는
깊이 데이터 모니터링 장치. - 적어도 세 개의 적외선 코딩된 투영 장치들을 포함하며 미리 결정된 작동 기간을 갖는 적외선 코딩된 투영 시스템 - 상이한 작동 모드들에서, 프로세서가 상기 적어도 세 개의 적외선 코딩된 투영 장치들 중 적어도 두 개를 교대로 스위칭하여 텍스처된 적외선 빔들을 동일한 모니터링 공간에 투영함 -;
텍스쳐 정보를 포함하는 적외선 텍스쳐 이미지를 얻도록, 미리 결정된 프레임 주기에서 상기 모니터링 공간을 촬상하는 촬상 장치 - 상기 작동 기간의 길이는 상기 프레임 주기의 길이와 동일하고, 상기 촬상 장치는 상기 적외선 코딩된 투영 시스템의 각 작동 주기에서 상기 모니터링 공간을 촬상함 -; 및
각 프레임 주기에서 상기 촬상 장치에 의해 얻은 상기 적외선 텍스쳐 이미지를 분석하여, 상기 촬상 장치에 관한 상기 적외선 텍스쳐 이미지의 각 텍스처 세그먼트의 깊이 데이터를 결정하도록 구성되는 프로세서
를 포함하고,
각 적외선 코딩된 투영 장치는,
적외선 레이저 빔을 생성하는 적외선 광 생성기; 및
서로 다른 적외선 코딩된 투영 장치 간에 공유되거나 각 적외선 코딩된 투영 장치에 하나씩 구비된 광학 시스템
을 포함하며, 상기 적외선 광 생성기에 의해 생성된 상기 적외선 레이저 빔은 상기 광학 시스템을 통과한 후에 상기 텍스쳐된 적외선 빔을 형성하는 복수의 레이저 빔들로 분할되는,
깊이 데이터 모니터링 장치. - 제15항 또는 제18항에 있어서,
상기 촬상 장치는 두 개의 적외선 이미지 센서들을 포함하고, 상기 두 개의 적외선 이미지 센서들은 그 사이에 미리 결정된 상대적인 공간적 위치 관계를 가지며 상기 모니터링 공간을 각각 촬상하고,
상기 프로세서는 상기 적외선 텍스쳐에서 상기 동일한 텍스쳐 세그먼트에 의해 상기 두 개의 적외선 텍스처 이미지들에 대응하여 형성된 텍스쳐 세그먼트 이미지들의 위치 차이 및 미리 결정된 상대적인 공간적 위치 관계에 기초하여 상기 두 개의 적외선 이미지 센서들에 관한 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터를 결정하여, 상기 적외선 텍스쳐 이미지에서 각 텍스쳐 세그먼트의 깊이 데이터를 결정하도록 구성되는
깊이 데이터 모니터링 장치. - 제15항 또는 제18항에 있어서,
상기 모니터링 공간을 촬상하는 가시광 촬상 장치 -상기 가시광 촬상 장치에 의해 촬상된 이미지는 상기 모니터링 공간의 색 정보를 포함함-
를 더 포함하고,
상기 프로세서는 상기 모니터링 공간의 색 정보 및 상기 결정된 깊이 데이터를 융합시킴으로써 상기 모니터링 공간의 색 정보 및 깊이 데이터를 포함하는 이미지를 얻도록 구성되는
깊이 데이터 모니터링 장치. - 제20항에 있어서,
상기 가시광 촬상 장치의 프런트 엔드에 배치되어 상기 적외선 광을 필터링하는 적외선 광 필터링 장치
를 더 포함하는 깊이 데이터 모니터링 장치.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510347816.6A CN105004282B (zh) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | 深度数据检测装置 |
| CN201510347816.6 | 2015-06-19 | ||
| CN201510897874.6 | 2015-12-08 | ||
| CN201510897874.6A CN105357511B (zh) | 2015-12-08 | 2015-12-08 | 深度数据检测系统 |
| CN201610029434.3 | 2016-01-16 | ||
| CN201610029434.3A CN105554470B (zh) | 2016-01-16 | 2016-01-16 | 深度数据监控系统 |
| PCT/CN2016/086237 WO2016202295A1 (zh) | 2015-06-19 | 2016-06-17 | 深度数据检测及监控装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180016546A KR20180016546A (ko) | 2018-02-14 |
| KR102056015B1 true KR102056015B1 (ko) | 2019-12-13 |
Family
ID=57544924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020187000703A KR102056015B1 (ko) | 2015-06-19 | 2016-06-17 | 깊이 데이터 검출 장치 및 모니터링 장치 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10368056B2 (ko) |
| KR (1) | KR102056015B1 (ko) |
| WO (1) | WO2016202295A1 (ko) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101938668B1 (ko) * | 2017-05-29 | 2019-01-15 | 엘지전자 주식회사 | 청소기 및 그 제어방법 |
| CN109242901B (zh) * | 2017-07-11 | 2021-10-22 | 深圳市道通智能航空技术股份有限公司 | 应用于三维相机的图像校准方法和装置 |
| EP3561574A4 (en) * | 2018-03-12 | 2019-12-25 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | LASER PROJECTION MODULE AND DETECTION METHOD AND APPARATUS THEREOF, DEPTH CAMERA MODULE AND ELECTRONIC APPARATUS |
| JP7285470B2 (ja) * | 2018-05-17 | 2023-06-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 投影システム、投影装置及び投影方法 |
| US10867408B1 (en) * | 2018-07-23 | 2020-12-15 | Apple Inc. | Estimation of spatial relationships between sensors of a multi-sensor device |
| US20210325176A1 (en) * | 2018-09-13 | 2021-10-21 | Sony Corporation | Information processing device, terminal device, information processing method and information processing program |
| WO2020186825A1 (zh) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | 上海图漾信息科技有限公司 | 深度数据测量头、测量装置和测量方法 |
| US10805549B1 (en) * | 2019-08-20 | 2020-10-13 | Himax Technologies Limited | Method and apparatus of auto exposure control based on pattern detection in depth sensing system |
| US20210262787A1 (en) * | 2020-02-21 | 2021-08-26 | Hamamatsu Photonics K.K. | Three-dimensional measurement device |
| TWI773133B (zh) * | 2020-07-10 | 2022-08-01 | 大陸商廣州印芯半導體技術有限公司 | 測距裝置以及測距方法 |
| CN115218820A (zh) * | 2021-04-20 | 2022-10-21 | 上海图漾信息科技有限公司 | 结构光投射装置、深度数据测量头、计算设备和测量方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140376092A1 (en) * | 2013-06-19 | 2014-12-25 | Primesense Ltd. | Integrated structured-light projector |
| CN104634276A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-20 | 北京唯创视界科技有限公司 | 三维测量系统、拍摄设备和方法、深度计算方法和设备 |
| WO2015199615A1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-12-30 | Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. | Structured light imaging system and method |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201947514U (zh) * | 2011-03-22 | 2011-08-24 | 青岛海信电器股份有限公司 | 控制电路以及光源模组 |
| CN102588798A (zh) | 2012-03-12 | 2012-07-18 | 周文乾 | 具有制冷液的led发光单元及由其构成的led灯 |
| US9398287B2 (en) * | 2013-02-28 | 2016-07-19 | Google Technology Holdings LLC | Context-based depth sensor control |
| US9233470B1 (en) * | 2013-03-15 | 2016-01-12 | Industrial Perception, Inc. | Determining a virtual representation of an environment by projecting texture patterns |
| CN103796004B (zh) | 2014-02-13 | 2015-09-30 | 西安交通大学 | 一种主动结构光的双目深度感知方法 |
| WO2016079718A1 (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | Mantisvision Ltd. | Methods circuits devices assemblies systems and functionally associated computer executable code for image acquisition with depth estimation |
| CN105554470B (zh) * | 2016-01-16 | 2018-12-25 | 上海图漾信息科技有限公司 | 深度数据监控系统 |
| CN105357511B (zh) * | 2015-12-08 | 2018-05-15 | 上海图漾信息科技有限公司 | 深度数据检测系统 |
| CN105004282B (zh) * | 2015-06-19 | 2018-01-16 | 上海图漾信息科技有限公司 | 深度数据检测装置 |
-
2016
- 2016-06-17 US US15/737,342 patent/US10368056B2/en active Active
- 2016-06-17 KR KR1020187000703A patent/KR102056015B1/ko active IP Right Grant
- 2016-06-17 WO PCT/CN2016/086237 patent/WO2016202295A1/zh active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140376092A1 (en) * | 2013-06-19 | 2014-12-25 | Primesense Ltd. | Integrated structured-light projector |
| WO2015199615A1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-12-30 | Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. | Structured light imaging system and method |
| CN104634276A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-20 | 北京唯创视界科技有限公司 | 三维测量系统、拍摄设备和方法、深度计算方法和设备 |
| CN104634276B (zh) | 2015-02-12 | 2018-08-07 | 上海图漾信息科技有限公司 | 三维测量系统、拍摄设备和方法、深度计算方法和设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016202295A1 (zh) | 2016-12-22 |
| KR20180016546A (ko) | 2018-02-14 |
| US10368056B2 (en) | 2019-07-30 |
| US20180176544A1 (en) | 2018-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102056015B1 (ko) | 깊이 데이터 검출 장치 및 모니터링 장치 | |
| KR102163728B1 (ko) | 거리영상 측정용 카메라 및 이를 이용한 거리영상 측정방법 | |
| TWI674402B (zh) | 微粒偵測組件、煙霧偵測器之組件、視覺對準工具及對準煙霧偵測器之組件的方法 | |
| US10708573B2 (en) | Apparatus and methods for three-dimensional sensing | |
| CN103053167B (zh) | 扫描投影机及用于3d映射的图像捕获模块 | |
| JP6587158B2 (ja) | 投影システム | |
| JP4407179B2 (ja) | レーザディスプレイ装置 | |
| CN105357511B (zh) | 深度数据检测系统 | |
| CN205336464U (zh) | 深度数据检测系统 | |
| JP7450558B2 (ja) | カメラ内で動的投影パターンを生成するためのデバイス、方法およびシステム | |
| US20200260058A1 (en) | Projection system | |
| CN105004282B (zh) | 深度数据检测装置 | |
| RU2015125550A (ru) | Лазерный прибор для проецирования структурированной картины освещения на сцену | |
| JP2016530503A5 (ko) | ||
| EP2823252A1 (en) | System and method for non-contact measurement of 3d geometry | |
| JP2011160420A (ja) | 投影照明の画像センサの回転シャッタとの同期 | |
| JP2017531258A (ja) | カメラ画像で投影構造パターンの構造要素を特定する方法および装置 | |
| JP6964223B2 (ja) | 投影システム及び投影方法 | |
| KR20110022048A (ko) | 입자 검출 | |
| CN105554470B (zh) | 深度数据监控系统 | |
| KR20120109722A (ko) | 회절 소자와 광원을 이용한 대상물의 거리 인식 장치 | |
| EP4127768A1 (en) | Illumination device for a distance measurement camera system, a corresponding illumination method and a tof camera system | |
| US10085013B2 (en) | 3D camera module | |
| JP2014157124A (ja) | 人検出装置 | |
| US10891487B2 (en) | Appliance and method for creating and monitoring a safety area in a working space |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |