WO2014134993A1 - 一种目标物信息获取方法及电子设备 - Google Patents

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Definitions

  • Target object information acquisition method and electronic device
  • the present invention relates to the field of electronic technologies, and in particular, to a method for acquiring object information and an electronic device. Background technique
  • object tracking and depth measurement technology has developed rapidly and is widely used in high-speed online monitoring, robot vision, medical diagnosis and other fields.
  • the optical measurement method of non-contact characteristics is widely welcomed because of its high resolution, non-destructiveness, and fast data acquisition speed.
  • This method typically involves a single optical measurement method in which a set of measuring devices consisting of a laser and a photoreceptor is used to measure the position or texture characteristics of the target object.
  • the prior art provides a solution for solving the technical problem because a single optical measurement method cannot acquire the texture characteristics of the object while the object tracking or depth measurement is performed:
  • a laser and a photoreceptor that emit scattered light are used to measure the position of the target object, and the other is composed of a laser that emits scattered light and a photoreceptor to detect the texture characteristics of the target object, such that two lasers and two
  • the cooperation of the photoreceptor can obtain the position information and texture information required by the user.
  • the embodiments of the present invention provide a method for acquiring target information and an electronic device, which are used to solve the technical problem that the target information acquisition rate is low in the prior art, and achieve the technical effect of improving the information acquisition rate.
  • An embodiment of the present application provides a method for acquiring object information, which is applied to an electronic device, where the method includes:
  • a scatter light is emitted to a target area by a first infrared emitter in the electronic device, wherein at least one object is included in the target area;
  • the first infrared emitter and the second infrared emitter are specifically:
  • the first infrared emitter in the electronic device when the first infrared emitter and the second infrared emitter are the same multifunctional infrared emitter, the first infrared emitter in the electronic device emits a light to a target area. Point light, and the transmitting the scattered light to the target area by the second infrared emitter in the electronic device, specifically comprising:
  • the light transmissive sheet of the multi-function infrared emitter is controlled to transmit light according to a predetermined shape
  • the scattered light is emitted to the target area through the light transmissive sheet.
  • the method further includes:
  • the method further includes: detecting edge information of the target object based on the feature information, and obtaining a target local shape change parameter based on the edge information. .
  • the method further includes: determining, according to the feature information, whether the target object is a character;
  • the face image information of the character is obtained; the face recognition is performed based on the face image information, and the recognition result is obtained.
  • the embodiment of the present application further provides an electronic device, including:
  • a first infrared emitter configured to emit scatter light to a target area, wherein the target area includes at least one object
  • a second infrared emitter for emitting scattered light to the target area
  • a photoreceptor configured to receive, at a first time period, a first reflected light that is output after the at least one object reflects the scatter light, and generate a depth image corresponding to the target area based on the first reflected light, The second time period after the first time period receives the second reflected light that is output after the at least one object reflects the scattered light, and generates a feature image corresponding to the target area based on the second reflected light;
  • a processor configured to acquire target image information of the target object in the at least one object according to the depth image, and acquire feature information of the target object based on the feature image and the target image information.
  • the first infrared emitter and the second infrared emitter are specifically: the same multifunctional infrared emitter; or
  • the infrared emitter specifically includes:
  • Infrared light source for emitting infrared light
  • a light transmissive sheet disposed on an outer surface of the infrared light source
  • the light transmissive sheet partially transmits light in a predetermined shape during the first period of time, so that the infrared light source emits scattered light to the target area through the transparent light sheet, in the second time.
  • the light transmissive sheet is all transparent, such that the infrared light source transmits scattered light to the target area through the light transmissive sheet.
  • the electronic device further includes: a first determining module, configured to determine, according to the target image information, whether a moving rate of the target is greater than a preset rate, and obtain a first determining result, so that the first determining result indicates that the moving speed of the target is greater than
  • a first determining module configured to determine, according to the target image information, whether a moving rate of the target is greater than a preset rate, and obtain a first determining result, so that the first determining result indicates that the moving speed of the target is greater than
  • the processor increases the acquisition frequency of the feature image by a preset ratio.
  • the processor is further configured to:
  • the edge information of the target is detected based on the feature information, and a target local shape change parameter is obtained based on the edge information.
  • the electronic device further includes:
  • a second determining module configured to determine, according to the feature information, whether the target object is a character, and when the target object is a character, acquiring face image information of the character, so that the processor can be based on the The face image information is used for face recognition to obtain a recognition result.
  • the multi-function infrared emitter emits scattered light and scattered light to the target in a time-sharing manner, so that the photoreceptor can acquire the corresponding target image in the corresponding time period, reducing the number of infrared emitters used, further reducing ⁇ The cost of the product.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for acquiring object information according to Embodiment 1 of the present application
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a structure optical method for acquiring a depth image according to Embodiment 1 of the present application
  • the depth image of the target object is acquired by the photoreceptor in a first time period, the image information of the target object is determined according to the depth image, and then the target object is acquired by the same photoreceptor in the second time period.
  • the feature image that is, the time-division multiplexing enables the same photoreceptor to acquire the depth image and the feature image of the target object at the same angle and the same distance, thereby acquiring the feature information of the target object, thereby avoiding that different photoreceptors are acquired from different positions.
  • the mutual conversion operation of the target information solves the technical problem that the target information acquisition rate is low in the prior art, and achieves the technical effect of improving the information acquisition rate.
  • a first embodiment of the present application provides a method for acquiring target information, which is applied to an electronic device, where the method includes:
  • S101 emit scatter light to a target area by using a first infrared emitter in the electronic device, wherein at least one object is included in the target area.
  • the scatter light in order to obtain a depth image of the target area, it is often necessary to emit a scatter light having a certain shape, such as a circle, a square, or the like, to the target area, and the scatter light specifically refers to a light distributed in a dot shape.
  • the light source of the scatter light may be an ordinary white light source or an infrared light source. Because infrared light has strong penetrating power to clouds in the air and is easy to control, infrared light sources are basically used in the current non-contact measurement technology. When infrared light encounters an object in a predetermined area, it is reflected by the object to form reflected infrared light. At this time, the next step of the embodiment is performed: S102.
  • S102 receiving, by a photoreceptor in the electronic device, a first reflected light that is output after the at least one object reflects the scatter light in a first time period, and generates and the target based on the first reflected light The depth image corresponding to the area.
  • the depth image is specifically an image representing the distance of each object in the target area from the distance between the infrared emitter and the photoreceptor, wherein objects of different distances are generally represented by different colors. In this way, the depth image can clearly understand the distance between the different objects in the same image and the distance between the infrared emitter and the photoreceptor, and thus the distance between the infrared emitter and the photoreceptor can be utilized.
  • S103 Acquire target image information of the target object in the at least one object based on the depth image.
  • an object that is closest to the connection between the infrared emitter and the photoreceptor is determined as a target object, and then image information of the target object is acquired according to the determined target object, the image information. It can be the position information of the target in the image. For example, in the depth image, yellow indicates a closer object, green indicates a farther object, and blue indicates the farthest object.
  • step S102 Assuming that the depth image obtained in step S102 has a yellow object A, a green object B, and a blue object C, then it is determined that the yellow object A is closest to the infrared emitter and the photoreceptor connection, and thus the yellow The object A is determined as the target, and the position information of A in the image is acquired corresponding to the object A. Since only the location information of the target A is obtained at this time is not perfect for this measurement purpose, it is necessary to continue to the next step: S104.
  • S104 emit scattered light to the target area through a second infrared emitter in the electronic device.
  • the embodiment of the present application is an acquisition target.
  • the characteristic information of the object is detected by the second infrared emitter emitting scattered light to the target area.
  • the scattered light specifically refers to a light that is emitted by a light source and radiated in a large area in a spherical shape, and an image formed after encountering an object in a target area, such as a table of reflected light, can form a table close to the photoreceptor.
  • step S105 is continued to acquire a feature image of the target area.
  • S105 receiving, by the photoreceptor, a second reflected light that is output after the at least one object reflects the scattered light in a second period of time after the first period of time, and generates and generates a second reflected light based on the second reflected light.
  • step S106 Acquire feature information of the target object based on the feature image and the target image information.
  • the target of the corresponding position may be found in the feature image, thereby acquiring feature information of the target, where the feature information specifically includes the texture of the target. information. If the target is assumed to be a person holding a notebook, then detailed texture information such as the facial features of the person, the posture of the person, and the appearance of the notebook can be obtained.
  • the scattered light emitted by the first infrared emitter is reflected by the at least one object to form infrared reflected light, and the infrared reflected light passes through the infrared lens in the photoreceptor to hit the charge coupler of the photoreceptor.
  • CCD or position sensor on the PSD Since the reflected light also moves correspondingly as the object moves, the pixels formed on the photoreceptor also move. Because at this time
  • the distance between the infrared scatter source and the infrared lens of the photoreceptor is L
  • the pixel position on the receiver of the photoreceptor is X after being reflected by the object in the target area
  • the infrared light exit angle is al.
  • the feature image of the target object is further acquired, for example, the corresponding feature image can be obtained by using the principle of diffuse reflection imaging.
  • the position of the target changes in many cases.
  • the embodiment of the present application determines the target based on the target image information after acquiring the target image information of the target object.
  • the rate of movement of the object is If the first judgment result indicates that the motion rate of the target object is greater than the preset rate, the acquisition frequency of the feature image is increased by a preset ratio.
  • the pixel rate of the target is obtained by the ratio of the moving distance between the pixel of the target in the target image information and the pixel of the target in the previous depth image, and because the actual moving rate of the target It is always proportional to the pixel movement rate, so the pixel rate can be used to represent the rate of motion of the target.
  • the target moves 5 pixels in the first depth image and the pixel in the second depth image, and wherein the time interval between the first depth image and the second depth image is 20 milliseconds, then the target The pixel rate of the object is 0.25 dots/msec.
  • the preset rate may be preset according to a performance parameter of the electronic device. Assuming that the preset rate is 0.1 dots/msec, the judgment result of the rate of 0.25 dots/msec is greater than the preset rate.
  • the acquisition frequency of the feature image needs to be increased according to a preset ratio, and the preset ratio may be set according to a parameter of the electronic device. For example, the increase of the acquisition frequency may be a ratio of the motion rate of the target object to the preset rate.
  • the embodiment further provides the following methods:
  • the edge information of the target is detected based on the feature information.
  • the luminance gradient parameter of the target in the feature information may be obtained by the multi-level edge detection algorithm Canny or the Gaussian Laplace algorithm Laplace to obtain the edge information of the target.
  • the target local shape change parameter is obtained based on the edge information, for identifying the target when the target is tracked, or acquiring an instruction issued by the shape change of the target in the somatosensory game machine in an interactive scene.
  • the target object after acquiring the feature information of the target object, it may further determine whether the target object is a character based on the feature information; if it is determined that the target object is a character, acquiring face image information of the character; The face image information performs face recognition to obtain a recognition result.
  • the first infrared emitter and the second infrared emitter in S101 and S104 may specifically be two infrared emitters with different functions, that is, the first infrared emitter is a scattered-light infrared emitter. And for emitting scattered light to the target area, the second infrared emitter is a scattered light infrared emitter for emitting scattered light to the target area.
  • the first infrared emission The second infrared emitter and the second infrared emitter may also be the same multifunctional infrared emitter, that is, the first infrared emitter and the second infrared emitter are the same multifunctional infrared emitter.
  • the specific working process of the multifunctional infrared emitter is as follows:
  • the transparent sheet of the multi-function infrared emitter is partially transparent in a predetermined shape, and the preset shape is specifically a shape that is convenient for the electronic device to recognize, such as a plurality of light-transmitting points.
  • the scatter light is emitted to the target area through the transparent sheet, so that after the scatter light is reflected by at least one object in the target area, the photoreceptor can receive the reflected scatter light and generate Corresponding depth image; then, in the second period of time, controlling the light transmissive sheet to completely transmit light, that is, the scattered light emitted by the infrared light source of the multifunctional infrared emitter is transmitted through the transparent sheet; Next, the scattered light can be emitted to the target area through the transparent sheet, so that the photoreceptor can receive at least one object after the scattered light is reflected by at least one object in the target area. It reflected scattered light to generate a
  • time division multiplexing of the multifunctional infrared emitter that is, emitting scatter light in a first time period and emitting scattered light in a second time period, thereby reducing the infrared emitter by half, thereby further reducing the product manufacturing cost.
  • an embodiment of the present application further provides an electronic device, including:
  • a first infrared emitter 301 configured to emit scatter light to a target area, wherein the target area includes at least one object;
  • a second infrared emitter 302 configured to emit scattered light to the target area
  • the photoreceptor 303 is configured to receive, after the first time period, the first reflected light that is output after the at least one object reflects the scatter light, and generate a depth image corresponding to the target area based on the first reflected light, Receiving a second reflected light that is output after the at least one object reflects the scattered light, and generating a feature image corresponding to the target area based on the second reflected light, in a second time period after the first time period ;
  • the processor 304 is configured to acquire target image information of the target object in the at least one object according to the depth image, and acquire feature information of the target object based on the feature image and the target image information.
  • the first infrared emitter 301 and the second infrared emitter 302 are specifically:
  • the infrared emitter specifically includes:
  • Infrared light source for emitting infrared light
  • a light transmissive sheet disposed on an outer surface of the infrared light source
  • the light transmissive sheet partially transmits light in a predetermined shape during the first period of time, so that the infrared light source emits scattered light to the target area through the transparent light sheet, in the second time.
  • the light transmissive sheet is all transparent, such that the infrared light source transmits scattered light to the target area through the light transmissive sheet.
  • the electronic device In order to obtain a clear feature image when the moving rate of the target is large, the electronic device also provides:
  • a first determining module configured to determine, according to the target image information, whether a moving rate of the target is greater than a preset rate, and obtain a first determining result, so that the first determining result indicates that the moving speed of the target is greater than
  • the processor increases the acquisition frequency of the feature image by a preset ratio.
  • the processor 304 is further configured to: detect edge information of the target based on the feature information, and obtain a target local shape change parameter based on the edge information.
  • the electronic device in order to enable image recognition of the target, the electronic device further provides:
  • a second determining module configured to determine, according to the feature information, whether the target object is a character, and when the target object is a character, acquiring face image information of the character, so that the processor can be based on the The face image information is used for face recognition to obtain a recognition result.
  • One or more of the following technical effects can be achieved by one or more technical solutions in the embodiments of the present application: 1.
  • the same photoreceptor to obtain the depth image and the feature image of the target from the same angle and the same distance, the mutual conversion operation of different photoreceptors when acquiring the target information from different positions is avoided, and the target object in the prior art is solved.
  • the technical problem of low information acquisition rate achieves the technical effect of improving the information acquisition rate.
  • the conversion algorithm of the target information obtained by different photoreceptors from different positions is avoided, the calculation amount is greatly reduced, and the current solution is solved.
  • the multi-function infrared emitter emits scattered light and scattered light to the target in a time-sharing manner, so that the photoreceptor can acquire the corresponding target image in the corresponding time period, reducing the number of infrared emitters used, further reducing ⁇ The cost of the product.

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Abstract

本发明公开了一种目标物信息获取方法及电子设备，该目标物信息获取方法包括：第一红外发射器向包括有至少一个物体的目标区域发射散点光；感光器在第一时间段接收至少一个物体反射散点光后输出的第一反射光，基于第一反射光生成与所述目标区域对应的深度图像；基于深度图像获取至少一个物体中的目标物的目标图像信息；第二红外发射器向目标区域发射散射光；感光器在第一时间段之后的第二时间段接收至少一个物体反射散射光后输出的第二反射光，基于第二反射光生成与目标区域对应的特征图像；基于特征图像及目标图像信息获取目标物的特征信息。本发明通过同一感光器分时复用，解决现有技术中目标物信息获取速率低的技术问题，提高了信息获取速率。

Description

一种目标物信息获取方法及电子设备 技术领域
本发明涉及电子技术领域， 特别涉及一种目标物信息获取方法及电子设 备。 背景技术
随着科学技术的不断发展， 物体追踪和深度测量技术发展迅猛， 并广泛 地应用于高速在线监测、 机器人视觉、 医疗诊断等领域。 在物体追踪和深度 测量技术的各种方法之中， 非接触特性的光学测量方法由于具有高分辨率、 无破坏性、 数据获取速度快等优点， 广受人们的欢迎。 这种方法典型地包括 单一的光学测量方法， 其中采用由激光器和感光器构成的一组测量设备来测 量目标物体的位置或者纹理特性。
由于单一的光学测量方法无法在物体追踪或深度测量的同时获取目标物 的纹理特性， 所以为了解决这一技术问题， 现有技术提供了一种解决方案： 同时采用两组测量设备， 一组由发射散点光的激光器和感光器构成， 用来测 量目标物体的位置， 另一组由发射散射光的激光器和感光器构成， 用来检测 目标物体的纹理特性， 这样通过两个激光器和两个感光器的配合就能够获取 到用户所需要的位置信息和纹理信息。
然而， 本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中， 发现上 述现有技术仍然存在如下技术问题： 但是由于两个感光器的位置不同将导致获取到的目标物信息存在角度、 距离 的不同，所以必须经过转换算法进行转换才能准确地获得对应的目标物信息， 因此， 现有技术中存在目标物信息获取速率低的技术问题， 并且现有技术在 获取目标物信息的过程中存在计算量大的技术问题。 发明内容
本发明实施例提供一种目标物信息获取方法及电子设备， 用于解决现有 技术中目标物信息获取速率低的技术问题， 实现了提高信息获取速率的技术 效果。 本申请实施例提供一种目标物信息获取方法， 应用于一电子设备中， 所 述方法包括：
通过所述电子设备中的第一红外发射器向一目标区域发射散点光，其中， 所述目标区域中包括有至少一个物体；
通过所述电子设备中的感光器在第一时间段接收所述至少一个物体反射 所述散点光后输出的第一反射光， 并基于所述第一反射光生成与所述目标区 域对应的深度图像；
基于所述深度图像，获取所述至少一个物体中的目标物的目标图像信息； 通过所述电子设备中的第二红外发射器向所述目标区域发射散射光； 通过所述感光器在所述第一时间段之后的第二时间段接收所述至少一个 物体反射所述散射光后输出的第二反射光， 并基于所述第二反射光生成与所 述目标区域对应的特征图像；
基于所述特征图像及所述目标图像信息， 获取所述目标物的特征信息。 可选的， 所述第一红外发射器和所述第二红外发射器具体为：
同一个多功能红外发射器； 或
两个不同功能的红外发射器。
可选的， 在所述第一红外发射器和所述第二红外发射器为同一个多功能 红外发射器时， 所述通过所述电子设备中的第一红外发射器向一目标区域发 射散点光， 以及所述通过所述电子设备中的第二红外发射器向所述目标区域 发射散射光， 具体包括：
在所述第一时间段， 控制所述多功能红外发射器的透光片按预设形状部 分透光；
透过所述透光片向所述目标区域发射散点光；
在所述第二时间段， 控制所述透光片全部透光；
透过所述透光片向所述目标区域发射散射光。
可选的，在所述获取所述至少一个物体中的目标物的目标图像信息之后， 所述方法还包括：
基于所述目标图像信息，判断所述目标物的运动速率是否大于预设速率， 获得第一判断结果；
若第一判断结果表明所述目标物的运动速率大于所述预设速率， 则按预 设比例增大所述特征图像的采集频率。 可选的， 在所述获取所述目标物的特征信息之后， 所述方法还包括： 基于所述特征信息检测所述目标物的边缘信息， 并基于所述边缘信息获 得目标物局部形状变化参数。
可选的， 在所述获取所述目标物的特征信息之后， 所述方法还包括： 基于所述特征信息， 判断所述目标物是否为人物；
若判断出所述目标物是人物， 获取所述人物的人脸图像信息； 基于所述人脸图像信息进行人脸识别， 获取识别结果。
本申请实施例还提供一种电子设备， 包括：
第一红外发射器， 用于向一目标区域发射散点光， 其中， 所述目标区域 中包括有至少一个物体；
第二红外发射器， 用于向所述目标区域发射散射光；
感光器， 用于在第一时间段接收所述至少一个物体反射所述散点光后输 出的第一反射光， 并基于所述第一反射光生成与所述目标区域对应的深度图 像， 在所述第一时间段之后的第二时间段接收所述至少一个物体反射所述散 射光后输出的第二反射光， 并基于所述第二反射光生成与所述目标区域对应 的特征图像；
处理器， 用于根据所述深度图像， 获取所述至少一个物体中的目标物的 目标图像信息， 并基于所述特征图像及所述目标图像信息， 获取所述目标物 的特征信息。
可选的， 所述第一红外发射器和所述第二红外发射器具体为： 同一个多功能红外发射器； 或
两个不同功能的红外发射器。
可选的， 在所述第一红外发射器和所述第二红外发射器为同一个多功能 红外发射器时， 所述红外发射器具体包括：
红外光源， 用于发射红外光；
透光片， 设置在所述红外光源的外表面；
其中， 在所述第一时间段， 所述透光片按预设形状部分透光， 使得所述 红外光源通过所述透光片向所述目标区域发射散点光， 在所述第二时间段， 所述透光片全部透光， 使得所述红外光源透过所述透光片向所述目标区域发 射散射光。
可选的， 所述电子设备还包括： 第一判断模块， 用于根据所述目标图像信息， 判断所述目标物的运动速 率是否大于预设速率， 获得第一判断结果， 使得在第一判断结果表明所述目 标物的运动速率大于所述预设速率时， 所述处理器按预设比例增大所述特征 图像的采集频率。
可选的， 所述处理器具体还用于：
基于所述特征信息检测所述目标物的边缘信息， 并基于所述边缘信息获 得目标物局部形状变化参数。
可选的， 所述电子设备还包括：
第二判断模块， 用于根据所述特征信息， 判断所述目标物是否为人物， 在所述目标物是人物时， 获取所述人物的人脸图像信息， 使得所述处理器能 够基于所述人脸图像信息进行人脸识别， 获取识别结果。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案， 至少具有如下一种或多种 技术效果：
1、通过使用同一感光器从同一角度同一距离分时获取目标物的深度图像 和特征图像， 避免了不同感光器从不同位置获取目标物信息时的相互转化操 作， 解决了现有技术中目标物信息获取速率低的技术问题， 达到了提高信息 获取速率的技术效果； 同时由于避免了执行不同感光器从不同位置获取到的 目标物信息的转换算法， 所以大大减小了计算量， 解决了现有技术在获取目 标物信息过程中存在计算量大的技术问题， 从而进一步的提高了目标物信息 获取速率。
2、本申请在获取目标物的深度信息和特征信息时， 由于只采用了一个感 光器， 所以减少了高成本感光器的使用数量， 有效地降低产品的成本。
3、通过多功能红外发射器分时向目标物发射散点光和散射光，使得感光 器能够在对应的时间段内获取对应的目标物图像， 减少了红外发射器使用数 量， 进一步降^^了产品的成本。 附图说明
图 1为本申请实施例一提供的一种目标物信息获取方法的流程图; 图 2为本申请实施例一提供的结构光法获取深度图像的示意图； 图 3为本申请实施例二提供的一种电子设备的结构框图。 具体实施方式
在本申请实施例提供的技术方案中， 通过一感光器在第一时间段获取目 标物的深度图像， 根据深度图像确定目标物的图像信息， 然后在第二时间段 由同一感光器获取目标物的特征图像， 即通过时分复用使得同一感光器在同 一角度和同一距离上获取目标物的深度图像和特征图像， 进而获取到目标物 的特征信息， 因此， 避免了不同感光器从不同位置获取目标物信息时的相互 转化操作， 解决了现有技术中目标物信息获取速率低的技术问题， 达到了提 高信息获取速率的技术效果。
下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、 具体实施方式 及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
实施例一
请参考图 1 , 本申请实施例一提供一种目标物信息获取方法， 应用于一 电子设备中， 所述方法包括：
S101 :通过所述电子设备中的第一红外发射器向一目标区域发射散点光, 其中， 所述目标区域中包括有至少一个物体。
在具体的实施过程中， 为了得到目标区域的深度图像， 常常需要向目标 区域发射具有一定形状的散点光， 如圓形、 方形等， 所述散点光具体是指成 点状分布的光线。 所述散点光的光源可以是普通的白光光源， 也可以是红外 光光源。 因为红外光对空气中的云雾具有较强的穿透力， 并且便于控制， 所 以在现在的非接触性测量技术中基本上都选用红外光光源。 红外光在遇到预 设区域中的物体时， 会被物体反射形成反射的红外光。 此时， 执行本实施例 的下一步： S102。
S 102： 通过所述电子设备中的感光器在第一时间段接收所述至少一个物 体反射所述散点光后输出的第一反射光， 并基于所述第一反射光生成与所述 目标区域对应的深度图像。
所述深度图像具体是表示目标区域中各个物体距离红外发射器与感光器 连线的距离的远近的一种图像，其中一般用不同的颜色表示不同距离的物体。 这样， 通过深度图像能够很清楚地了解到同一张图像中的不同物体距离红外 发射器与感光器连线的距离， 并由此可以利用目标物距离红外发射器与感光 器连线距离近的特点从背景物和目标物中找到哪一个是目标物。 为此， 在获 取到目标区域的深度图像后， 继续执行步骤 S103。 S103: 基于所述深度图像， 获取所述至少一个物体中的目标物的目标图 像信息。
具体的， 根据深度图像中各个物体的远近， 确定出距离红外发射器与感 光器连线最近的物体为目标物， 然后再根据确定出的目标物获取该目标物的 图像信息， 所述图像信息可以是目标物在图像中的位置信息。 例如， 深度图 像中黄色表示较近的物体、 绿色表示较远的物体、 蓝色表示最远的物体。 假 设通过步骤 S102获得的深度图像中有黄色的物体 A、绿色的物体 B和蓝色的 物体 C, 那么此时将确定黄色的物体 A离红外发射器与感光器连线最近， 于 是将黄色的物体 A确定为目标物，并且对应目标物 A获取 A在图像中的位置 信息。由于此时仅仅获取到目标物 A的位置信息对这个测量目的还不够完善， 所以需要继续执行下一步： S104。
S104: 通过所述电子设备中的第二红外发射器向所述目标区域发射散射 光。
在具体实施过程中， 由于单一的光学测量方法无法在追踪或深度测量目 标物的同时获取到目标物的特征信息， 如目标物的纹理信息、 局部轮廓信息 等， 所以本申请实施例为获取目标物的特征信息， 通过第二红外发射器向目 标区域发射散射光进行特征信息的检测。 所述散射光具体是指通过光源发射 出来的呈球状大面积辐射的光线， 其在遇到目标区域中的物体之后就会形成 的像， 如一张桌子的反射光在感光器上能够形成桌子相近的形状的像、 一个 人的反射光在感光器上能成人的像， 从而就像照相机一样记录下了目标区域 中各个物体的特性。 为此， 继续执行步骤 S105以获取目标区域的特征图像。
S 105： 通过所述感光器在所述第一时间段之后的第二时间段接收所述至 少一个物体反射所述散射光后输出的第二反射光， 并基于所述第二反射光生 成与所述目标区域对应的特征图像。
为了使得第一时间段获取到的深度图像中目标物与红外发射器的角度与 第二时间段获取的特征图像中目标物与红外发射器的角度一致， 即目标物在 深度图像和特征图像中的位置保持基本不变， 本申请采用了同一个感光器。 同时， 为了尽量减少在深度图像和在特征图像中目标物的位置误差， 所述第 一时间段与所述第二时间段之间的时间差要尽量小， 如假设感光器获得一帧 图像的时间是 1毫秒， 那么第一时间段与第二时间段之间的时间差应小于 10 毫秒。 在通过感光器获取到目标区域对应的特征图像之后， 执行步骤 S106。 S106: 基于所述特征图像及所述目标图像信息， 获取所述目标物的特征 信息。
因为在目标图像信息中已经确定了目标物在图像中的位置信息， 所以可 以在特征图像中查找到对应位置的目标物， 从而获取目标物的特征信息， 所 述特征信息具体包括目标物的纹理信息。 如假设目标物为拿着笔记本的人， 那么则会对应获取这个人的面部特征、 人的形态姿势， 笔记本的外观等细致 的纹理信息。
在具体实施过程中 , 第一红外发射器发射的散点光经所述至少一个物体 反射后形成红外反射光， 所述红外反射光穿过感光器中的红外透镜打在感光 器的电荷耦合器 CCD或位置敏感器 PSD上。 由于当物体移动时其反射光也 会相应的移动， 因此其感光器上形成的像素点也会发生移动。 由于此时可以
用如下方法：
请参考图 2, 假设红外散点光源与感光器的红外透镜之间的距离为 L, 经目标区域中的物体反射后在感光器的接收器上的像素位置为 X, 红外光出 射角为 al , 那么物体距离电子设备的距离 d, 则可根据光学三角原理而由如 下公式获得：
d=L*tan(al )*tan(X )/ [tan(a l ) + tan(X) ]
如： 如果 L为 5cm, X为 85, al为 π /4, 则根据上述公式计算获得的 d 为约 4.6cm。
在获得所述至少一个物体中所有物体与电子设备之间的距离后， 用不同 的颜色表示不同的距离值以生成相应的深度图像。 在获取到深度图像之后， 进一步获取目标物的特征图像， 例如采用漫反射成像原理则可以得到相应的 特征图像。
在实际应用中， 目标物的位置在很多时候是变化的。 为了能够实时地获 取到目标物的动态信息， 需要循环地执行 S101到 S106, 从而不断地获取目 标物的最新位置信息和特征信息。 同时， 为了避免目标物在移动的过程中由 于速率较快而导致获取的特征图像不清楚， 本申请实施例在获取到目标物的 目标图像信息之后， 基于所述目标图像信息， 判断所述目标物的运动速率是 否大于预设速率， 获得第一判断结果； 若第一判断结果表明所述目标物的运 动速率大于所述预设速率， 则按预设比例增大所述特征图像的采集频率。
基于所述目标图像信息， 判断所述目标物的运动速率是否大于预设速率 具体是通过以下手段来实现的。 首先， 通过目标图像信息中目标物的像素点 与前一张深度图像中的目标物像素点之间的移动路程与间隔时间的比值来获 得目标物的像素速率， 并且因为目标物的实际运动速率总是和像素移动速率 成比例关系， 所以可以用像素速率来表示目标物的运动速率。 例如， 目标物 在第一张深度图像中与第二张深度图像中的像素点移动了 5个像素点， 并且 其中第一张深度图像与第二张深度图像的时间间隔为 20毫秒，那么目标物的 像素速率则为 0.25点 /毫秒。然后，在判断所述运动速率是否大于预设速率时， 所述预设速率可以是根据电子设备的性能参数预先设定的。 假设预设速率为 0.1点 /毫秒， 那么 0.25点 /毫秒的速率的判断结果为大于预设速率。 此时需要 按预设比例增大所述特征图像的采集频率， 所述预设比例可以根据电子设备 的参数设定，如采集频率的增大可以是目标物的运动速率与预设速率的比值， 即在目标运动速率 0.25点 /毫秒与预设速率 0.1点每毫秒的比值为 2.5的情况 下， 若原特征图像的采集频率为 50帧每秒， 则现在需要增大至 125帧每秒。
在具体实施过程中， 获取到目标物的特征信息之后， 为了进一步了解目 标物的变化动态， 本实施例还提供以下方法：
在获取所述目标物的特征信息之后， 基于所述特征信息检测所述目标物 的边缘信息。 具体地， 可以将所述特征信息中目标物的亮度梯度参数通过多 级边缘检测算法 Canny或高斯拉普拉斯算法 Laplace来获取目标物的边缘信 息。 并且， 基于所述边缘信息获得目标物局部形状变化参数， 用于在追踪目 标物的时候识别目标物， 或在交互式的场景下如体感游戏机中获取目标物因 形状变化所发出的指令。
同时， 在获取所述目标物的特征信息之后， 还可以基于所述特征信息判 断所述目标物是否为人物； 若判断出所述目标物是人物， 获取所述人物的人 脸图像信息； 基于所述人脸图像信息进行人脸识别， 获取识别结果。
在具体实施过程中， S101与 S104中所述第一红外发射器和所述第二红 外发射器具体可以为两个不同功能的红外发射器， 即第一红外发射器为散点 光红外发射器， 用于向所述目标区域发射散点光， 第二红外发射器为散射光 红外发射器， 用于向所述目标区域发射散射光。 替换地， 所述第一红外发射 器和所述第二红外发射器具体还可以是同一个多功能红外发射器， 即所述多 在所述第一红外发射器和所述第二红外发射器为同一个多功能红外发射 器的时候， 所述多功能红外发射器的具体工作过程如下：
在所述第一时间段， 控制所述多功能红外发射器的透光片按预设形状部 分透光， 所述预设形状具体是便于电子设备识别的形状， 如多个透光点形成 的圓形、 多个点透光点形成的方形、 多个透光点形成的扇形等， 使得多功能 红外发射器发射的红外光透过所述透光片就能形成相应形状的散点光； 接下 来， 透过所述透光片向所述目标区域发射散点光， 使得此时散点光经目标区 域中的至少一个物体反射后， 感光器能够接收到反射回来的散点光并生成相 应的深度图像； 紧接着， 在所述第二时间段， 控制所述透光片全部透光， 即， 使得多功能红外发射器的红外光源发射的散射光全部透过所述透光片； 接下 来， 便能够透过所述透光片向所述目标区域发射散射光， 使得在所述散射光 经目标区域中至少一个物体反射后， 感光器能够接收至少一个物体反射的散 射光以生成相应的特征图像。
通过所述多功能红外发射器的时分复用， 即在第一时间段发射散点光， 在第二时间段发射散射光， 这样便能够减少一半的红外发射器， 从而进一步 地减少了产品的制造成本。
实施例二
请参考图 3 , 本申请实施例还提供一种电子设备， 包括：
第一红外发射器 301 , 用于向一目标区域发射散点光， 其中， 所述目标 区域中包括有至少一个物体；
第二红外发射器 302, 用于向所述目标区域发射散射光；
感光器 303 , 用于在第一时间段接收所述至少一个物体反射所述散点光 后输出的第一反射光， 并基于所述第一反射光生成与所述目标区域对应的深 度图像， 在所述第一时间段之后的第二时间段接收所述至少一个物体反射所 述散射光后输出的第二反射光， 并基于所述第二反射光生成与所述目标区域 对应的特征图像；
处理器 304, 用于根据所述深度图像， 获取所述至少一个物体中的目标 物的目标图像信息， 并基于所述特征图像及所述目标图像信息， 获取所述目 标物的特征信息。 在具体实施过程中 ,所述第一红外发射器 301和所述第二红外发射器 302 具体为：
同一个多功能红外发射器； 或
两个不同功能的红外发射器。
为了减少红外发射器的使用数量， 在所述第一红外发射器 301和所述第 二红外发射器 302可为同一个多功能红外发射器时， 所述红外发射器具体包 括：
红外光源， 用于发射红外光；
透光片， 设置在所述红外光源的外表面；
其中， 在所述第一时间段， 所述透光片按预设形状部分透光， 使得所述 红外光源通过所述透光片向所述目标区域发射散点光， 在所述第二时间段， 所述透光片全部透光， 使得所述红外光源透过所述透光片向所述目标区域发 射散射光。
为了在目标物的运动速率较大时获取到清楚的特征图像， 所述电子设备 还提供了：
第一判断模块， 用于根据所述目标图像信息， 判断所述目标物的运动速 率是否大于预设速率， 获得第一判断结果， 使得在第一判断结果表明所述目 标物的运动速率大于所述预设速率时， 所述处理器按预设比例增大所述特征 图像的采集频率。
为了获取目标物的局部变化情况， 所述处理器 304具体还用于： 基于所述特征信息检测所述目标物的边缘信息， 并基于所述边缘信息获 得目标物局部形状变化参数。
在具体的实施过程中， 为了能够对目标物进行图像识别， 所述电子设备 还提供：
第二判断模块， 用于根据所述特征信息， 判断所述目标物是否为人物， 在所述目标物是人物时， 获取所述人物的人脸图像信息， 使得所述处理器能 够基于所述人脸图像信息进行人脸识别， 获取识别结果。 其具体的工作过程将不再进行具体描述。
通过本申请实施例中的一个或多个技术方案， 可以实现如下一个或多个 技术效果： 1、通过使用同一感光器从同一角度同一距离分时获取目标物的深度图像 和特征图像， 避免了不同感光器从不同位置获取目标物信息时的相互转化操 作， 解决了现有技术中目标物信息获取速率低的技术问题， 达到了提高信息 获取速率的技术效果； 同时由于避免了执行不同感光器从不同位置获取到的 目标物信息的转换算法， 所以大大减小了计算量， 解决了现有技术在获取目 标物信息过程中存在计算量大的技术问题， 从而进一步的提高了目标物信息 获取速率。
2、本申请在获取目标物的深度信息和特征信息时， 由于只采用了一个感 光器， 所以减少了高成本感光器的使用数量， 有效地降低产品的成本。
3、通过多功能红外发射器分时向目标物发射散点光和散射光，使得感光 器能够在对应的时间段内获取对应的目标物图像， 减少了红外发射器使用数 量， 进一步降^^了产品的成本。 本发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权利要求书
1. 一种目标物信息获取方法， 应用于一电子设备中， 其特征在于， 所述 方法包括：
通过所述电子设备中的第一红外发射器向一目标区域发射散点光，其中， 所述目标区域中包括有至少一个物体；
通过所述电子设备中的感光器在第一时间段接收所述至少一个物体反射 所述散点光后输出的第一反射光， 并基于所述第一反射光生成与所述目标区 域对应的深度图像；
基于所述深度图像，获取所述至少一个物体中的目标物的目标图像信息； 通过所述电子设备中的第二红外发射器向所述目标区域发射散射光； 通过所述感光器在所述第一时间段之后的第二时间段接收所述至少一个 物体反射所述散射光后输出的第二反射光， 并基于所述第二反射光生成与所 述目标区域对应的特征图像；
基于所述特征图像及所述目标图像信息， 获取所述目标物的特征信息。
2. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述第一红外发射器和所述 第二红外发射器具体为：
同一个多功能红外发射器； 或
两个不同功能的红外发射器。
3. 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 在所述第一红外发射器和所 述第二红外发射器为同一个多功能红外发射器时， 所述通过所述电子设备中 的第一红外发射器向一目标区域发射散点光， 以及所述通过所述电子设备中 的第二红外发射器向所述目标区域发射散射光， 具体包括：
在所述第一时间段， 控制所述多功能红外发射器的透光片按预设形状部 分透光；
透过所述透光片向所述目标区域发射散点光；
在所述第二时间段， 控制所述透光片全部透光；
透过所述透光片向所述目标区域发射散射光。
4. 如权利要求 1~3中任一权项所述的方法， 其特征在于， 在所述获取所 述至少一个物体中的目标物的目标图像信息之后， 所述方法还包括：
基于所述目标图像信息，判断所述目标物的运动速率是否大于预设速率， 获得第一判断结果；
若第一判断结果表明所述目标物的运动速率大于所述预设速率， 则按预 设比例增大所述特征图像的采集频率。
5. 如权利要求 1~3中任一权利要求所述的方法， 其特征在于， 在所述获 取所述目标物的特征信息之后， 所述方法还包括：
基于所述特征信息检测所述目标物的边缘信息， 并基于所述边缘信息获 得目标物局部形状变化参数。
6. 如权利要求 1~3中任一权利要求所述的方法， 其特征在于， 在所述获 取所述目标物的特征信息之后， 所述方法还包括：
基于所述特征信息， 判断所述目标物是否为人物；
若判断出所述目标物是人物， 获取所述人物的人脸图像信息； 基于所述人脸图像信息进行人脸识别， 获取识别结果。
7. 一种电子设备， 其特征在于， 包括：
第一红外发射器， 用于向一目标区域发射散点光， 其中， 所述目标区域 中包括有至少一个物体；
第二红外发射器， 用于向所述目标区域发射散射光；
感光器， 用于在第一时间段接收所述至少一个物体反射所述散点光后输 出的第一反射光， 并基于所述第一反射光生成与所述目标区域对应的深度图 像， 在所述第一时间段之后的第二时间段接收所述至少一个物体反射所述散 射光后输出的第二反射光， 并基于所述第二反射光生成与所述目标区域对应 的特征图像；
处理器， 用于根据所述深度图像， 获取所述至少一个物体中的目标物的 目标图像信息， 并基于所述特征图像及所述目标图像信息， 获取所述目标物 的特征信息。
8. 如权利要求 7所述的电子设备， 其特征在于， 所述第一红外发射器和 所述第二红外发射器具体为：
同一个多功能红外发射器； 或
两个不同功能的红外发射器。
9. 如权利要求 8所述的电子设备， 其特征在于， 在所述第一红外发射器 和所述第二红外发射器为同一个多功能红外发射器时， 所述红外发射器具体 包括： 红外光源， 用于发射红外光；
透光片， 设置在所述红外光源的外表面；
其中， 在所述第一时间段， 所述透光片按预设形状部分透光， 使得所述 红外光源通过所述透光片向所述目标区域发射散点光， 在所述第二时间段， 所述透光片全部透光， 使得所述红外光源透过所述透光片向所述目标区域发 射散射光。
10. 如权利要求 7~9任一权项所述的电子设备， 其特征在于， 所述电子 设备还包括：
第一判断模块， 用于根据所述目标图像信息， 判断所述目标物的运动速 率是否大于预设速率， 获得第一判断结果， 使得在第一判断结果表明所述目 标物的运动速率大于所述预设速率时， 所述处理器按预设比例增大所述特征 图像的采集频率。
11. 如权利要求 7~9任一权项所述的电子设备， 其特征在于， 所述处理 器具体还用于：
基于所述特征信息检测所述目标物的边缘信息， 并基于所述边缘信息获 得目标物局部形状变化参数。
12. 如权利要求 7~9任一权项所述的电子设备， 其特征在于， 所述电子 设备还包括：
第二判断模块， 用于根据所述特征信息， 判断所述目标物是否为人物， 在所述目标物是人物时， 获取所述人物的人脸图像信息， 使得所述处理器能 够基于所述人脸图像信息进行人脸识别， 获取识别结果。
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