一种TOF相机控制方法、装置以及存储介质与流程

一种tof相机控制方法、装置以及存储介质
技术领域
1.本技术涉及相机控制技术领域，尤其涉及一种tof相机控制方法、装置以及存储介质。


背景技术：

2.时间飞行（time of flight，tof）深度相机通过发射特定波段的泛光光束，再利用传感器接收被测空间中物体的反射光束并测量光束在空间中的飞行时间来计算距离，从而获取被测空间的深度图像。tof深度相机可同时获得灰度图像和深度图像，广泛应用在3d深度视觉相关的手势识别、人脸识别、3d建模、体感游戏、机器视觉、辅助对焦、安防、自动驾驶等技术领域。
3.现有技术中tof相机一般通过点阵投影器或者泛光投影器来完成光的投射，然而点阵光和泛光其本身的特性对最终的图像成像效果也具有影响，例如点阵光在近距离时容易发生过曝，而泛光容易受到环境光的影响，导致成像效果较差，这使得tof相机在遇到墙角、玻璃、镜面等场景时会存在明显的多径问题，导致发生测距偏差，这给tof相机的应用带来了局限性。因此，亟需一种能够提升tof相机对复杂场景的适用性的方案。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本技术提供了一种tof相机控制方法、装置以及存储介质，用于减少环境光对tof相机的影响，提高tof相机的计算精度。
5.本技术第一方面提供了一种tof相机控制方法，应用于时间飞行tof相机中，所述tof相机中设置有点阵投影器以及泛光投影器，所述点阵投影器的点阵光区域与所述泛光投影器的泛光区域通过预设的关联策略建立有相互映射关系，所述方法包括：控制所述点阵投影器对待拍摄对象的目标区域进行投射；对所述目标区域中出现异常的异常区域进行区域标记；控制所述泛光投影器对所述目标区域进行投射，并对所述目标区域进行全幅结算，获得第一深度信息；根据所述相互映射关系以及对所述异常区域的异常标记，通过深度选通获得所述异常区域的第二深度信息；通过所述第一深度信息以及所述第二深度信息对所述目标区域进行深度结算。
6.可选的，所述对所述目标区域中出现异常的异常区域进行区域标记包括：通过所述目标区域中点阵光的分布规律来确定异常区域；对所述异常区域进行标记。
7.可选的，所述对所述目标区域进行全幅结算包括：综合所述点阵投影器以及所述泛光投影器对所述目标区域的投射进行全幅结算。
8.可选的，所述通过所述第一深度信息以及所述第二深度信息对所述目标区域进行深度结算包括：
根据所述第一深度信息以及所述第二深度信息获得所述异常区域中各个子区域的深度信息差值；将所述深度信息差值与预设的差值阈值进行比对，获得比对结果，并根据所述比对结果对对应的子区域进行深度结算。
9.可选的，所述异常区域为被多径光干扰的区域。
10.本技术第二方面提供了另一种tof相机控制方法，应用于tof相机中，所述tof相机中设置有点阵投影器以及泛光投影器，所述点阵投影器的点阵光区域与所述泛光投影器的泛光区域通过预设的关联策略建立有相互映射关系，所述方法包括：控制所述点阵投影器对待拍摄对象进行投射，并在所述待拍摄对象上确定投射距离大于所述点阵投影器的最近投射距离的第一目标区域，以及投射距离小于所述点阵投影器的最近投射距离的第二目标区域；控制所述点阵投影器对所述第一目标区域进行投射，获得第一深度信息；控制所述泛光投影器对所述第二目标区域进行投射，获得第二深度信息；根据所述第一深度信息以及所述第二深度信息对所述待拍摄对象进行深度结算。
11.本技术第三方面提供了一种tof相机控制装置，应用于tof相机中，所述tof相机中设置有点阵投影器以及泛光投影器，所述点阵投影器的点阵光区域与所述泛光投影器的泛光区域通过预设的关联策略建立有相互映射关系，所述装置包括：第一控制单元，用于控制所述点阵投影器对待拍摄对象的目标区域进行投射；标记单元，用于对所述目标区域中出现异常的异常区域进行区域标记；第二控制单元，用于控制所述泛光投影器对所述目标区域进行投射，并对所述目标区域进行全幅结算，获得第一深度信息；深度选通单元，用于根据所述相互映射关系以及对所述异常区域的异常标记，通过深度选通获得所述异常区域的第二深度信息；第一深度结算单元，用于通过所述第一深度信息以及所述第二深度信息对所述目标区域进行深度结算。
12.本技术第四方面提供了另一种tof相机控制装置，应用于tof相机中，所述tof相机中设置有点阵投影器以及泛光投影器，所述点阵投影器的点阵光区域与所述泛光投影器的泛光区域通过预设的关联策略建立有相互映射关系，所述装置包括：第三控制单元，用于控制所述点阵投影器对待拍摄对象进行投射，并在所述待拍摄对象上确定投射距离大于所述点阵投影器的最近投射距离的第一目标区域，以及投射距离小于所述点阵投影器的最近投射距离的第二目标区域；第四控制单元，用于控制所述点阵投影器对所述第一目标区域进行投射，获得第一深度信息；第五控制单元，用于控制所述泛光投影器对所述第二目标区域进行投射，获得第二深度信息；第二深度结算单元，用于根据所述第一深度信息以及所述第二深度信息对所述待拍摄对象进行深度结算。
13.本技术第五方面提供了另一种tof相机控制装置，所述装置包括：处理器、存储器、输入输出单元以及总线；
所述处理器与所述存储器、所述输入输出单元以及所述总线相连；所述存储器保存有程序，所述处理器调用所述程序以执行第一方面、第二方面以及第一方面中任一项可选的所述方法。
14.本技术第六方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上保存有程序，所述程序在计算机上执行时执行第一方面、第二方面以及第一方面中任一项可选的所述方法。
15.从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：本技术提供的方法中，首先控制点阵投影器对待拍摄对象进行投射，从而对异常区域进行标记，再控制泛光投影器进行投射，进行目标区域的全幅结算获得第一深度信息，再通过深度选通获得异常区域的第二深度信息，最后综合第一深度信息以及第二深度信息对目标区域进行深度结算。在实际中，点阵光能量密度更高，有利于抑制环境光的影响，对于刷选多径光提供了帮助，而泛光不容易出现过曝，容易获得更高的分辨率，本技术提供的方法能够综合点阵光与泛光的优势，能够减少环境光的影响，提高深度信息的计算精度。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术中提供的tof相机控制方法的一个实施例流程示意图；图2为本技术中点阵光区域与泛光区域相互映射的一个实施例示意图；图3为本技术中提供的tof相机控制方法的另一个实施例流程示意图；图4为本技术中点阵光与泛光投射相同区域的示意图；图5为本技术中点阵光与泛光投射不同区域的示意图；图6为本技术中提供的tof相机控制装置的一个实施例结构示意图；图7为本技术中提供的tof相机控制装置的另一个实施例结构示意图；图8为本技术中提供的tof相机控制装置的另一个实施例结构示意图。
具体实施方式
18.tof相机一般通过点阵投影器或者泛光投影器来完成光的投射，然而点阵光和泛光其本身的特性对最终的图像成像效果也具有影响，例如点阵光在近距离时容易发生过曝，而泛光容易受到环境光的影响，导致成像效果较差，这使得tof相机在遇到墙角、玻璃、镜面等场景时会存在明显的多径问题，导致发生测距偏差，这给tof相机的应用带来了局限性。因此，亟需一种能够提升tof相机对复杂场景的适用性的方案。
19.基于此，本技术提供了一种tof相机控制方法，该方法可以应用于例如扫地机、机器人、人脸支付、客流统计、手机对焦以及人脸解锁等领域，用于减少环境光对tof相机的影响，提高tof相机的计算精度。
20.需要说明的是，本技术提供的tof相机控制方法，可以应用于终端也可以应用于系统，还可以应用于服务器上，例如终端可以是智能手机或电脑、平板电脑、智能电视、智能手表、视频终端、便携计算机终端也可以是台式计算机等固定终端。为方便阐述，本技术中以
终端为执行主体进行举例说明。
21.请参阅图1以及图4，本技术提供了tof相机控制方法一个实施例，该实施例中，分别通过点阵光和泛光对目标区域进行投射，从而对目标区域进行深度结算，以减少环境光的影响，提高深度数据的计算精度。通过点阵光和泛光投射目标区域的示意请参阅图4。
22.下面将对该实施例中的各步骤进行详细阐述，请参阅图1，该tof相机控制方法包括：101、控制点阵投影器对待拍摄对象的目标区域进行投射；本技术提供的方法应用于tof相机中，tof相机中设置有点阵投影器以及泛光投影器，点阵投影器的点阵光区域与泛光投影器的泛光区域通过预设的关联策略建立有相互映射关系，其中预设的关联策略可以是区域之间的一对一关系，例如，请参阅图2，图2中3*3的点阵光区域与3*3泛光区域一对一关联对应，相互映射关系还可以是其它的关联策略，此处不做限定。在进行拍摄时终端先控制点阵投影器对待拍摄对象的目标区域进行投射。
23.102、对目标区域中出现异常的异常区域进行区域标记；在相同能量下，点阵光较泛光，能量密度更高，在户外强光场景下，能够降低环境光能量占比，进而有利于抑制环境光的影响。点阵光能够实现空间光斑分布0与1的编码（其中0代表无光，1代表有光），对于刷选多径光提供了帮助。相同能量下，点阵光较泛光，能量密度更高，在远距离测量过程中能够具备更高的能效比。异常区域可以是指被多径光干扰的区域，通过点阵光的投射能够很好的刷选异常区域，进而将异常区域标记出来，具体的可以是通过将目标区域上点阵光的分布规律与点阵光在正常情况下的分布规律进行比对来进行异常区域的判断。
24.103、控制泛光投影器对目标区域进行投射，并对目标区域进行全幅结算，获得第一深度信息；请参阅图4，图4中点阵光和泛光投射相同的目标区域，由于泛光较点阵光，近距离下不易过曝。泛光较点阵光，易获得更高的分辨率，因此在通过点阵光投射目标区域从而对目标区域中的异常区域进行标记之后，终端控制泛光投影器对目标区域进行投射，并对目标区域进行全幅结算，全幅结算时综合点阵光以及泛光进行结算，并获得对目标区域全幅结算的第一深度信息。
25.104、根据相互映射关系以及对异常区域的异常标记，通过深度选通获得异常区域的第二深度信息；通过预先建立的相互映射关系，以及对异常区域的异常标记，对异常区域进行深度选通，例如通过深度去分离tof相机视场内不同的距离范围的对象，常规的是只显示感兴趣距离范围内的深度，其他范围内的深度置为0。通过深度选通能够获得异常区域的第二深度信息。
26.105、通过第一深度信息以及第二深度信息对目标区域进行深度结算。
27.终端综合对第一深度信息以及第二深度信息进行结算，可以获得目标区域的最终的深度信息，在进行结算时，可以根据第一深度信息以及第二深度信息获得异常区域中各个子区域的深度信息差值，例如将泛光投射时获得的异常区域的深度信息与点阵光投射时获得的异常区域中各个子区域的深度信息做差，获得深度信息差值，其中子区域可以是一个像素也可以是多个像素组成的区域，将该深度信息差值与预设的深度差值阈值做比对，
并根据比对结果进行深度结算，从而获得各个子区域的深度信息。如果与差值阈值相比较，该深度信息差值小于差值阈值，则设为有效区，如果该深度信息差值大于差值阈值，那么将该子区域设为无效区。
28.本实施例提供的方法中，首先控制点阵投影器对待拍摄对象进行投射，从而对异常区域进行标记，再控制泛光投影器进行投射，进行目标区域的全幅结算获得第一深度信息，再通过深度选通获得异常区域的第二深度信息，最后综合第一深度信息以及第二深度信息对目标区域进行深度结算。在实际中，点阵光能量密度更高，有利于抑制环境光的影响，对于刷选多径光提供了帮助，而泛光不容易出现过曝，容易获得更高的分辨率，本技术提供的方法能够综合点阵光与泛光的优势，能够减少环境光的影响，提高深度信息的计算精度，本技术提供的方法可以用于与高精度需求的场景，例如应用于户外3d相机使用、客流统计、人脸识别或者人脸支付等场景。
29.在实际应用中，泛光相对于点阵光而言，泛光在近距离下不容易出现过曝，而点阵光在远距离测量过程中具有更高的能效比，因此，本技术中可以综合点阵光与泛光的特性，根据不同的距离进行不同光的投射，下面将结合附图对另一个实施例进行详细阐述。
30.请参阅图3，以及图5，本技术提供了tof相机控制方法的另一个实施例，该实施例中，点阵光和泛光分别投射不同距离的区域，其中通过点阵光投射距离较远的第一目标区域，通过泛光投射距离较近的第二目标区域，从而充分发挥点阵光和泛光的优势。点阵光和泛光投射不同区域的示意请参阅图5。
31.下面将对该实施例中的各个步骤进行详细描述，该实施例包括：301、控制点阵投影器对待拍摄对象进行投射，并在待拍摄对象上确定投射距离大于点阵投影器的最近投射距离的第一目标区域，以及投射距离小于点阵投影器的最近投射距离的第二目标区域；本实施例提供的方法应用于tof相机中，tof相机中设置有点阵投影器以及泛光投影器，点阵投影器的点阵光区域与泛光投影器的泛光区域通过预设的关联策略建立有相互映射关系，其中相互映射关系可以是区域之间的一对一关系，例如，请参阅图2，图2中3*3的点阵光区域与3*3泛光区域一对一关联对应，相互映射关系还可以是其它的关联策略，此处不做限定。
32.请参阅图5，本实施例中，图5中根据实际投射距离，将待拍摄对象分为第一目标区域以及第二目标区域，控制器控制点阵投影器对待拍摄对象进行投射，并确定投射距离大于点阵投影器的最近投射距离的第一目标区域，以及投射距离小于点阵投影器的最近距离的第二目标区域，点阵投影器的最近投射距离是指点阵投影器的最短工作距离，在实际中，如果实际投射距离小于该最近投射距离，可能会出现过曝现象。
33.302、控制点阵投影器对第一目标区域进行投射，获得第一深度信息；在相同能量下，点阵光较泛光，能量密度更高，在远距离测量过程中能够具备更高的能效比，因此对于实际投射距离较远的第一目标区域使用点阵投影器投射点阵光，并获得第一目标区域的第一深度信息。
34.303、控制泛光投影器对第二目标区域进行投射，获得第二深度信息；由于当实际投射距离小于点阵投影器最近投射距离时，使用点阵光很容易出现过曝现象，因此对于距离较近的第二目标区域，使用泛光投影器投射泛光，并获得第二目标区
域的第二深度信息。
35.304、根据第一深度信息以及第二深度信息对待拍摄对象进行深度结算。
36.综合第一目标区域的第一深度信息以及第二目标区域的第二深度信息对该拍摄对象进行深度结算。本实施例提供的方法中，根据实际投射距离将待拍摄对象分为不同的区域，从而使用点阵光和泛光分别进行投射，通过不同类型的光来获得不同区域的深度信息，能够充分利用点阵光和泛光的优势，获得更为精准的深度信息。
37.请参阅图6，图6为本技术中提供的tof相机控制装置的一个实施例结构示意图，该tof相机控制装置包括：第一控制单元601，用于控制点阵投影器对待拍摄对象的目标区域进行投射；标记单元602，用于对目标区域中出现异常的异常区域进行区域标记；第二控制单元603，用于控制泛光投影器对目标区域进行投射，并对目标区域进行全幅结算，获得第一深度信息；深度选通单元604，用于根据相互映射关系以及对异常区域的异常标记，通过深度选通获得异常区域的第二深度信息；第一深度结算单元605，用于通过第一深度信息以及第二深度信息对目标区域进行深度结算。
38.可选的，标记单元602具体用于：通过目标区域中点阵光的分布规律来确定异常区域；对异常区域进行标记。
39.可选的，第二控制单元603具体用于：综合点阵投影器以及泛光投影器对目标区域的投射进行全幅结算。
40.可选的，第一深度结算单元605具体用于：根据第一深度信息以及第二深度信息获得异常区域中各个子区域的深度信息差值；将深度信息差值与预设的差值阈值进行比对，获得比对结果，并根据比对结果对对应的子区域进行深度结算。
41.请参阅图7，图7为本技术中提供的tof相机控制装置的一个实施例结构示意图，该tof相机控制装置包括：第三控制单元701，用于控制点阵投影器对待拍摄对象进行投射，并在待拍摄对象上确定投射距离大于点阵投影器的最近投射距离的第一目标区域，以及投射距离小于点阵投影器的最近投射距离的第二目标区域；第四控制单元702，用于控制点阵投影器对第一目标区域进行投射，获得第一深度信息；第五控制单元703，用于控制泛光投影器对第二目标区域进行投射，获得第二深度信息；第二深度结算单元704，用于根据第一深度信息以及第二深度信息对待拍摄对象进行深度结算。
42.请参阅图8，图8为本技术中提供的tof相机控制装置的一个实施例结构示意图，该tof相机控制装置包括：
处理器801、存储器802、输入输出单元803、总线804；处理器801与存储器802、输入输出单元803以及总线804相连；存储器802保存有程序，处理器801调用程序以执行如上任一tof相机控制方法。
43.本技术还涉及一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上保存有程序，其特征在于，当程序在计算机上运行时，使得计算机执行如上任一tof相机控制方法。
44.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
45.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
46.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
47.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
48.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read
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only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。