景深判別裝置及景深判別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種景深判別裝置及景深判別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]體感游戲是指用身體去感受的新型電子游戲，其突破以往單純以手柄按鍵輸入的操作方式，通過肢體動作變化來進行操作。
[0003]電子游戲最開始的輸入方式來自于計算機鍵盤，后來衍生出的專業(yè)電子游戲機以手柄或操作臺的形式來進行電子游戲內(nèi)容。再后來，隨著科技進步以及增強玩家游戲體驗的需要，各游戲公司開發(fā)出了專業(yè)化，特異化的游戲輸入設備以及大型街機游戲項目。例如，早期以游戲光槍支援的游戲就是體感游戲的原始雛形，此外需要玩家手持光槍配合手臂，腰等肢體才能進行的游戲也可以理解為體感游戲的基礎。
[0004]體感游戲通過互聯(lián)網(wǎng)運營平臺進行人機互動，利用視頻識別技術(shù)依靠相機捕捉三維空間中玩家的運動，因此，實現(xiàn)體感游戲的一個重要技術(shù)在于如何識別被測物體景深，也就是說如何識別株度?目息。
[0005]通常，體感游戲通過如下方式獲得景深信息:利用一個能夠識別人物景深的裝置，每隔一段距離取一個參考平面，把參考平面上的散斑圖案記錄下來，假設規(guī)定的用戶空間是距離電視機的I米到4米范圍，每個1cm取一個參考平面，那么就保存了 30幅散斑圖像，需要進行測量的時候，拍攝一副待測量的散斑圖像，將這幅圖像和保存下來的30幅參考圖依次做互相關(guān)運算，得到30幅相關(guān)度圖像。而空間中的物體存在的位置，在相關(guān)圖像上會顯示出峰值，把這些峰值疊加在一起，再經(jīng)過插值運算就會得到整個場景的三維形狀了。
[0006]然而，這種方法需要通過每幅圖像的散斑信息來構(gòu)建一個景深信息，較為復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能夠方便獲取被照區(qū)域內(nèi)被測物體相對景深信息和絕對景深信息的景深判別裝置及判別方法。
[0008]為達成上述目的，本發(fā)明提供一種景深判別裝置，包括激光點光源，發(fā)出特定波長的激光；第一 CMOS圖像傳感器，用于擷取多個被測物體的影像；點陣列光柵，具有球面形狀且均勻分布的多個小孔，用于將所述特定波長的激光改變?yōu)閷龆鄠€小孔的光陣列，所述光陣列在所述多個被測物體上形成多個激光點；第二 CMOS圖像傳感器，僅對所述特定波長的激光感光，用于擷取激光點的影像；波長濾鏡，用于僅使所述特定波長的激光到達所述第二 CMOS圖像傳感器；以及處理單元，其包括合成模塊、單元區(qū)域確定模塊和景深判別模塊。其中，所述合成模塊，用于將所述第一 CMOS圖像傳感器和第二 CMOS圖像傳感器擷取的影像疊加形成一合成影像；所述單元區(qū)域確定模塊，用于將所述合成影像劃分為多個面積相同的單元區(qū)域；所述景深判別模塊，用于檢測每一所述單元區(qū)域內(nèi)激光點的數(shù)量，并根據(jù)各所述單元區(qū)域內(nèi)激光點的數(shù)量判別所述多個被測物體的相對景深。
[0009]優(yōu)選的，所述合成影像中每一所述被測物體具有多個連續(xù)分布的所述單元區(qū)域，所述景深判別模塊選取每一所述被測物體所具有的各所述單元區(qū)域中的一個作為代表該被測物體的參考單元區(qū)域，并根據(jù)代表各所述被測物體的各所述參考單元區(qū)域內(nèi)激光點的數(shù)量判別所述多個被測物體的相對景深。
[0010]優(yōu)選的，所述參考單元區(qū)域為所述被測物體中所有所述單元區(qū)域中激光點數(shù)量最少的一個、或激光點數(shù)量最多的一個、或其中的激光點數(shù)量為所述被測物體中所有所述單元區(qū)域激光點數(shù)量的平均值的一個，或者具有相同數(shù)量激光點且個數(shù)最多的一個單元區(qū)域。
[0011]優(yōu)選的，所述單元區(qū)域的大小等于單位發(fā)射角度范圍內(nèi)的所述光陣列在一基準平面上形成的激光點所覆蓋的區(qū)域的大小。
[0012]本發(fā)明還提供一種基于CMOS圖像傳感器的景深判別方法，包括以下步驟:
[0013]S1:通過激光點光源發(fā)出特定波長的光；
[0014]S2:通過具有球面形狀且均勻分布多個小孔的點陣列光柵將所述特定波長的激光改變?yōu)閷龆鄠€小孔的光陣列以在多個被測物體上形成多個激光點；
[0015]S3:通過第一 CMOS圖像傳感器擷取多個被測物體的影像，通過僅對所述特定波長的激光感光的第二 CMOS圖像傳感器擷取激光點的影像；其中通過波長濾鏡僅使所述特定波長的激光到達所述第二 CMOS圖像傳感器；
[0016]S4:將所述第一 CMOS圖像傳感器和第二 CMOS圖像傳感器擷取的影像疊加形成一合成影像；
[0017]S5:將所述合成影像劃分為多個面積相同的單元區(qū)域；
[0018]S6:檢測每一所述單元區(qū)域內(nèi)激光點的數(shù)量，并根據(jù)各所述單元區(qū)域內(nèi)激光點的數(shù)量判別所述多個被測物體的相對景深。
[0019]優(yōu)選的，所述合成影像中每一所述被測物體具有多個連續(xù)分布的所述單元區(qū)域，所述步驟S6中選取每一所述被測物體所具有的各所述單元區(qū)域中的一個作為代表該被測物體的參考單元區(qū)域，并根據(jù)代表各所述被測物體的各所述參考單元區(qū)域內(nèi)激光點的數(shù)量判別所述多個被測物體的相對景深。
[0020]優(yōu)選的，所述步驟S6中選取的所述參考單元區(qū)域為所述被測物體所具有的各所述單元區(qū)域中、具有相同數(shù)量激光點且本身個數(shù)最多的其中一個或所述被測物體所具有的各所述單元區(qū)域中激光點數(shù)量最多的一個。
[0021]優(yōu)選的，所述單元區(qū)域為單位發(fā)射角度范圍內(nèi)的所述光陣列在一基準平面上形成的激光點所覆蓋的區(qū)域。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種景深判別裝置，包括激光點光源，發(fā)出特定波長的激光；第一 CMOS圖像傳感器，用于擷取被測物體的影像；點陣列光柵，呈球面形狀且均勻分布多個小孔，用于將所述特定波長的激光改變?yōu)閷龆鄠€小孔的光陣列，所述光陣列在所述被測物體上形成多個激光點；第二 CMOS圖像傳感器，僅對所述特定波長的激光感光，用于擷取激光點的影像；波長濾鏡，用于僅使所述特定波長的激光到達所述第二CMOS圖像傳感器；以及處理單元。處理單元包括合成模塊、單元區(qū)域確定模塊、存儲模塊和景深判別模塊。其中合成模塊用于將所述第一 CMOS圖像傳感器和第二 CMOS圖像傳感器擷取的影像疊加形成一合成影像；單元區(qū)域確定模塊用于將所述合成影像劃分為多個面積相同的單元區(qū)域；存儲模塊用于存儲基準景深以及在所述基準景深處所形成的單元區(qū)域中的激光點的數(shù)量；景深判別模塊用于用于檢測每一所述單元區(qū)域內(nèi)激光點的數(shù)量，并根據(jù)所述被測物體的單元區(qū)域內(nèi)激光點的數(shù)量以及所述存儲模塊所存儲的信息判別所述被測物體的絕對景深。
[0023]優(yōu)選地，所述合成影像中所述被測物體具有多個連續(xù)分布的所述單元區(qū)域，所述景深判別模塊根據(jù)所述被測物體的各所述單元區(qū)域內(nèi)激光點的數(shù)量以及所述存儲模塊所存儲的信息判別所述被測物體各所述單元區(qū)域的絕對景深。
[0024]本發(fā)明還提供了一種基于CMOS圖像傳感器的景深判別方法，包括以下步驟:
[0025]S1:通過激光點光源發(fā)出特定波長的激光；
[0026]S2:通過呈球面形狀且均勻分布多個小孔的點陣列光柵將所述特定波長的激光改變?yōu)閷龆鄠€小孔的光陣列以在被測物體上形成多個激光點；
[0027]S3:通過第一 CMOS圖像傳感器擷取所述被測物體的影像，通過僅對所述特定波長的激光感光的第二 CMOS圖像傳感器擷取激光點的影像；其中通過波長濾鏡僅使所述特定波長的激光到達所述第二 CMOS圖像傳感器；
[0028]S4:將所述第一 CMOS圖像傳感器和第二 CMOS圖像傳感器擷取的影像疊加形成一合成影像；
[0029]S5:將