三維距離信息提取方法和裝置、終端、手勢操作執(zhí)行方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于提取距識(shí)別目標(biāo)的三維距離信息的方法和裝置，其使得能夠使用距識(shí)別目標(biāo)的距離信息來正確識(shí)別來自用戶的手勢輸入，而且同時(shí)使得有可能有效地節(jié)省檢測手勢輸入所需的電力。該方法包括：確定識(shí)別目標(biāo)是否存在于預(yù)定的范圍內(nèi)；當(dāng)識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，生成識(shí)別目標(biāo)的3D圖像；以及通過使用3D圖像計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離。
【專利說明】三維距離信息提取方法和裝置、終端、手勢操作執(zhí)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及用于提取三維距離信息的方法和裝置，而且更具體地，涉及用于提取距識(shí)別目標(biāo)的三維距離信息的方法和裝置，其使得能夠使用距識(shí)別目標(biāo)的距離信息來正確識(shí)別來自用戶的手勢輸入，而且同時(shí)使得有可能有效地節(jié)省檢測手勢輸入所需的電力。
【背景技術(shù)】
[0002]用于提取三維(3D)距離信息的方法被大致分為主動(dòng)方式和被動(dòng)方式。在主動(dòng)方式中，提取3D距離信息的設(shè)備發(fā)射用于提取3D距離信息的能量。該能量可以是光波、超聲波、微波等。提取3D距離信息的設(shè)備將波投射到特定場景或?qū)ο蟛⑶遗臄z所投射的場景或?qū)ο?，從而提取設(shè)備距場景或?qū)ο蟮木嚯x。
[0003]在被動(dòng)方式中，提取3D距離信息的設(shè)備僅通過拍攝的圖像、而不發(fā)射能量來提取3D距離信息。設(shè)備通過使用成像設(shè)備來拍攝將要提取3D距離信息的場景或?qū)ο?，并且處理所拍攝的圖像，從而提取設(shè)備距場景或?qū)ο蟮木嚯x。
[0004]手勢控制是識(shí)別用戶的手勢以控制設(shè)備的過程，并且包括使用距離信息的方法和不使用距離信息的方法。不使用距離信息的方法僅通過拍攝的二維(2D)圖像來識(shí)別用戶的手勢，并因此需要適當(dāng)?shù)貙⒆R(shí)別目標(biāo)(即，手、臂、腿、臉、對(duì)象等)與背景分離。與此相反，使用距離信息的方法與不使用距離信息的方法相比可以確保更好的性能，因?yàn)樗梢酝ㄟ^使用距離信息將識(shí)別目標(biāo)與背景分離，并獲得更精確的識(shí)別目標(biāo)的形狀信息。
[0005]在主動(dòng)方式中，即，在發(fā)射能量并使用所發(fā)射的能量來檢測距離信息的3D距離信息提取方法中，必須連續(xù)地發(fā)射能量以便檢測距離信息。因?yàn)樘崛?D距離信息的裝置不知道用戶的手勢何時(shí)發(fā)生，所以設(shè)備必須與用戶的手勢是否存在無關(guān)地連續(xù)發(fā)射能量。實(shí)際上，設(shè)備即使在用戶的手勢沒有發(fā)生時(shí)也連續(xù)地發(fā)射能量，這意味著電力被不必要地消耗，從而縮短設(shè)備的使用時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，已經(jīng)做出本發(fā)明以解決至少上述問題和缺點(diǎn)，并且提供至少下述優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的一方面提供用于提取距識(shí)別目標(biāo)的三維距離信息的方法和裝置，其使得能夠使用距識(shí)別目標(biāo)的距離信息來正確識(shí)別來自用戶的手勢輸入，而且同時(shí)使得有可能有效地節(jié)省檢測手勢輸入所需的電力。
[0008]本發(fā)明的一方面提供一種提取三維(3D)距離信息的方法。該方法包括:確定識(shí)別目標(biāo)是否存在于預(yù)定的范圍內(nèi)；當(dāng)識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，生成識(shí)別目標(biāo)的3D圖像；以及通過使用3D圖像計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離。
[0009]本發(fā)明的另一方面提供一種用于提取三維(3D)距離信息的裝置，該裝置包括:照相機(jī)控制器，其確定識(shí)別目標(biāo)是否存在于預(yù)定的范圍內(nèi)；3D照相機(jī)，當(dāng)識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，該3D照相機(jī)生成識(shí)別目標(biāo)的3D圖像；以及距離計(jì)算器，其通過使用3D圖像計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離。
[0010]本發(fā)明的又一方面提供一種終端。該終端包括:目標(biāo)檢測器，其被配置為檢測預(yù)定的范圍內(nèi)存在的識(shí)別目標(biāo)；三維(3D)照相機(jī)，其被配置為生成與識(shí)別目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的3D圖像；距離計(jì)算器，其被配置為通過使用3D圖像計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離；以及控制器，其被配置為:基于3D圖像和到識(shí)別目標(biāo)的距離來確定與識(shí)別目標(biāo)的形狀相對(duì)應(yīng)的手勢輸入，并且根據(jù)手勢輸入執(zhí)行操作。
[0011]本發(fā)明的再一方面提供一種由終端執(zhí)行與手勢輸入相對(duì)應(yīng)的操作的方法。該方法包括:檢測預(yù)定的范圍內(nèi)存在的識(shí)別目標(biāo)；生成與識(shí)別目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的三維(3D)圖像；通過使用3D圖像計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離；基于3D圖像和到識(shí)別目標(biāo)的距離來確定與識(shí)別目標(biāo)的形狀相對(duì)應(yīng)的手勢輸入；以及根據(jù)手勢輸入執(zhí)行操作。
[0012]本發(fā)明的又一方面提供一種在其上存儲(chǔ)有程序的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，當(dāng)所述程序被處理器運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行使用用于提取三維(3D)距離信息的裝置提取3D距離信息的方法，該方法包括:確定識(shí)別目標(biāo)是否存在于預(yù)定的范圍內(nèi)；當(dāng)識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，生成識(shí)別目標(biāo)的3D圖像；以及通過使用3D圖像計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離。
[0013]本發(fā)明的又一方面提供一種在其上存儲(chǔ)有程序的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，當(dāng)所述程序被處理器運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行由終端執(zhí)行與手勢輸入相對(duì)應(yīng)的操作的方法，該方法包括:檢測預(yù)定的范圍內(nèi)存在的識(shí)別目標(biāo)；生成與識(shí)別目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的三維(3D)圖像；通過使用3D圖像計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離；基于3D圖像和到識(shí)別目標(biāo)的距離來確定與識(shí)別目標(biāo)的形狀相對(duì)應(yīng)的手勢輸入；以及根據(jù)手勢輸入執(zhí)行操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯，在附圖中:
[0015]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、用于提取三維(3D)距離信息的裝置的配置的框圖；
[0016]圖2圖示了由圖1所示的裝置提取3D距離信息的方法的流程圖；
[0017]圖3圖示了由圖1所示的裝置提取3D距離信息的另一方法的流程圖；
[0018]圖4圖示了由圖1所示的裝置提取3D距離信息的另一方法的流程圖；
[0019]圖5圖示了由圖1所示的裝置提取3D距離信息的另一方法的流程圖；
[0020]圖6是圖示包括圖1中所示的裝置的終端的配置的框圖；
[0021]圖7是圖示由圖6中所示的終端執(zhí)行與手勢輸入相對(duì)應(yīng)的操作的方法的流程圖；
[0022]圖8是圖示由圖6中所示的終端執(zhí)行與手勢輸入相對(duì)應(yīng)的操作的另一方法的流程圖；
[0023]圖9A圖示了通過使用2D照相機(jī)檢測識(shí)別目標(biāo)的終端；
[0024]圖9B圖示了通過使用接近傳感器檢測識(shí)別目標(biāo)的終端；
[0025]圖10是圖示由圖6中所示的終端執(zhí)行與手勢輸入相對(duì)應(yīng)的操作的又一方法的流程圖；
[0026]圖11是圖示由圖6中所示的終端執(zhí)行與手勢輸入相對(duì)應(yīng)的操作的再一方法的流程圖；以及[0027]圖12是圖示由圖6中所示的終端執(zhí)行與手勢輸入相對(duì)應(yīng)的操作的再一方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]在下文中，將參照附圖來描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。在以下描述中發(fā)現(xiàn)的各種特定定義僅被提供以用于幫助理解本發(fā)明，而且對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明可以在沒有這樣的定義的情況下實(shí)現(xiàn)。
[0029]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、用于提取三維(3D)距離信息的裝置的配置。
[0030]參照?qǐng)D1，用于提取3D距離信息的設(shè)備100包括目標(biāo)檢測器120、照明器104、3D照相機(jī)106、距離計(jì)算器108、照相機(jī)控制器110、和照相機(jī)存儲(chǔ)器114。
[0031]在3D照相機(jī)106對(duì)識(shí)別目標(biāo)的3D圖像進(jìn)行識(shí)別之前，目標(biāo)檢測器120檢測該識(shí)別目標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，目標(biāo)檢測器120可以由兩維(2D)照相機(jī)102實(shí)現(xiàn)，或者可以由接近傳感器112實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，目標(biāo)檢測器120也可以由2D照相機(jī)102和接近傳感器112 二者實(shí)現(xiàn)。為了方便描述，圖1圖示了包括2D照相機(jī)102和接近傳感器112 二者的目標(biāo)檢測器120。
[0032]2D照相機(jī)102通過將經(jīng)由設(shè)置在2D照相機(jī)102中的鏡頭(未示出)輸入的圖像轉(zhuǎn)換成2D圖像來執(zhí)行拍攝操作。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，2D照相機(jī)102可以將通過鏡頭(未示出)輸入的圖像轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)圖像。
[0033]根據(jù)本實(shí)施例，2D照相機(jī)102拍攝通過鏡頭輸入的圖像，并且將所拍攝的圖像轉(zhuǎn)換成2D圖像，從而拍攝包括在圖像中的識(shí)別目標(biāo)。以這種方式，2D照相機(jī)102生成包括識(shí)別目標(biāo)的2D圖像。
[0034]照明器104發(fā)射光，以允許3D照相機(jī)106在3D照相機(jī)106執(zhí)行拍攝操作之前生成3D圖像。根據(jù)本實(shí)施例，照明器104在照相機(jī)控制器110的控制下發(fā)射光，光的量依賴于識(shí)別目標(biāo)的大小。此外，照明器104可以向識(shí)別目標(biāo)發(fā)射光，所述光具有存儲(chǔ)在照相機(jī)存儲(chǔ)器114中的預(yù)定圖案，并且可以在照相機(jī)控制器110的控制下向識(shí)別目標(biāo)的特定部分發(fā)射光。
[0035]3D照相機(jī)106生成識(shí)別目標(biāo)的3D圖像。當(dāng)照明器104向識(shí)別目標(biāo)發(fā)射光時(shí)，3D照相機(jī)106通過經(jīng)由鏡頭(未示出)接收從識(shí)別目標(biāo)反射的光來生成3D圖像。
[0036]距離計(jì)算器108通過使用由3D照相機(jī)106生成的3D圖像來計(jì)算距識(shí)別目標(biāo)的距離，即，用于提取3D距離信息的裝置100和識(shí)別目標(biāo)之間的距離，并且將計(jì)算的距離作為距離信息存儲(chǔ)在照相機(jī)存儲(chǔ)器114中。
[0037]由于由3D照相機(jī)106生成的3D圖像是通過接收從識(shí)別目標(biāo)(主體)反射的光來生成的，因此3D圖像中包括的識(shí)別目標(biāo)的大小或形狀可以依賴于識(shí)別目標(biāo)和3D照相機(jī)106之間的距離。另外，從識(shí)別目標(biāo)反射的光到達(dá)3D照相機(jī)106所花費(fèi)的時(shí)間可以依賴于識(shí)別目標(biāo)和3D照相機(jī)106之間的距離而變化。根據(jù)本實(shí)施例，從照明器104發(fā)射的光被從識(shí)別目標(biāo)反射并返回到3D照相機(jī)106所花費(fèi)的時(shí)間可以作為時(shí)間信息被包括在3D圖像中。
[0038]根據(jù)本實(shí)施例，距離計(jì)算器108可以通過使用時(shí)間信息來計(jì)算3D照相機(jī)106和識(shí)別目標(biāo)之間的距離。由于3D照相機(jī)106被安裝在用于提取3D距離信息的裝置100中，因此由距離計(jì)算器108計(jì)算的距離基本上可以是識(shí)別目標(biāo)和用于提取3D距離信息的裝置100之間的距離。
[0039]通過接收從識(shí)別目標(biāo)反射的光來獲得由3D照相機(jī)106生成的3D圖像。因此，反射的光到達(dá)3D照相機(jī)106所花費(fèi)的時(shí)間可以根據(jù)識(shí)別目標(biāo)的各部分而變化，因?yàn)榧词乖谕蛔R(shí)別目標(biāo)中，識(shí)別目標(biāo)的各個(gè)部分的角度、曲率等是不同的。例如，假設(shè)識(shí)別目標(biāo)是手，從手指的第一指節(jié)反射的光到達(dá)3D照相機(jī)106所花費(fèi)的時(shí)間不同于從緊握的手的手掌反射的光到達(dá)3D照相機(jī)106所花費(fèi)的時(shí)間。
[0040]距離計(jì)算器108還可以基于反射光的到達(dá)時(shí)間來計(jì)算3D照相機(jī)106和識(shí)別目標(biāo)的每個(gè)部分之間的距離，如上所述，所述反射光的到達(dá)時(shí)間依賴于從識(shí)別目標(biāo)的哪個(gè)部分反射光而變化，也就是說，基于識(shí)別目標(biāo)的每個(gè)部分的時(shí)間信息來計(jì)算所述距離。
[0041]另外，距離計(jì)算器108可以在照相機(jī)控制器110的控制下，在照相機(jī)存儲(chǔ)器114中存儲(chǔ)如上所述計(jì)算的用于提取3D距離信息的裝置100和識(shí)別目標(biāo)的每個(gè)部分之間的距離。
[0042]照相機(jī)控制器110控制用于提取3D距離信息的裝置100的整體操作。照相機(jī)控制器110確定識(shí)別目標(biāo)是否被包括在由2D照相機(jī)102生成的2D圖像中。當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)，照相機(jī)控制器110控制照明器104和3D照相機(jī)106生成識(shí)別目標(biāo)的3D圖像。另一方面，當(dāng)識(shí)別目標(biāo)不包括在2D圖像中時(shí)，照相機(jī)控制器110不驅(qū)動(dòng)照明器104和3D照相機(jī)106。以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于提取3D距離信息的裝置100僅當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)才驅(qū)動(dòng)照明器104和3D照相機(jī)106。由于根據(jù)本實(shí)施例的用于提取3D距離信息的裝置100僅當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)才驅(qū)動(dòng)照明器104和3D照相機(jī)106，因此這可以節(jié)省驅(qū)動(dòng)照明器104和3D照相機(jī)106所需的電力。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，照相機(jī)控制器110控制照明器104和3D照相機(jī)106，只有當(dāng)通過接近傳感器112檢測到識(shí)別目標(biāo)時(shí)才驅(qū)動(dòng)所述照明器104和3D照相機(jī)106。當(dāng)通過接近傳感器112沒有檢測到識(shí)別目標(biāo)時(shí)，照相機(jī)控制器110不驅(qū)動(dòng)照明器104和3D照相機(jī)106。以這種方式，由于根據(jù)該實(shí)施例的用于提取3D距離信息的裝置100只有當(dāng)通過接近傳感器112檢測到識(shí)別目標(biāo)時(shí)才驅(qū)動(dòng)照明器104和3D照相機(jī)106，因此這可以節(jié)省驅(qū)動(dòng)照明器104和3D照相機(jī)106所需的電力。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，照相機(jī)控制器110控制用于提取3D距離信息的裝置100，以通過使用接近傳感器112和2D照相機(jī)102 二者來檢測識(shí)別目標(biāo)。當(dāng)通過接近傳感器112檢測到特定對(duì)象時(shí)，照相機(jī)控制器110控制2D照相機(jī)102拍攝特定對(duì)象以生成包括特定對(duì)象的2D圖像。使用由2D照相機(jī)102生成的2D圖像，照相機(jī)控制器110確定通過接近傳感器112檢測到的特定對(duì)象是否對(duì)應(yīng)于識(shí)別目標(biāo)。
[0045]當(dāng)由2D照相機(jī)102拍攝的特定對(duì)象對(duì)應(yīng)于識(shí)別目標(biāo)時(shí)，即，當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)，照相機(jī)控制器110驅(qū)動(dòng)照明器104和3D照相機(jī)106以生成特定對(duì)象的3D圖像。另一方面，當(dāng)由2D照相機(jī)102拍攝的特定對(duì)象不對(duì)應(yīng)于識(shí)別目標(biāo)時(shí)，即，當(dāng)識(shí)別目標(biāo)不包括在2D圖像中時(shí)，照相機(jī)控制器110不驅(qū)動(dòng)照明器104和3D照相機(jī)106。以這種方式，由于根據(jù)該實(shí)施例的用于提取3D距離信息的裝置100首先通過目標(biāo)檢測器120檢測識(shí)別目標(biāo)，因此與現(xiàn)有技術(shù)中即使在不知道將被拍攝的對(duì)象是否對(duì)應(yīng)于識(shí)別目標(biāo)的情況下都驅(qū)動(dòng)照明器104和3D照相機(jī)106相比，本發(fā)明可以減少電力消耗。
[0046]照相機(jī)存儲(chǔ)器114存儲(chǔ)對(duì)用于提取3D距離信息的裝置100的整體操作進(jìn)行控制的各種數(shù)據(jù)。[0047]根據(jù)本實(shí)施例，照相機(jī)存儲(chǔ)器114可以存儲(chǔ)用于標(biāo)識(shí)識(shí)別目標(biāo)的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。例如，假設(shè)識(shí)別目標(biāo)是用戶的手指，照相機(jī)存儲(chǔ)器114可以預(yù)先存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，例如，包括手指或手指的特征描述符的各種圖像。照相機(jī)控制器110將由2D照相機(jī)102生成的2D圖像與標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。當(dāng)比較的結(jié)果表明用戶的手指的圖像被包括在2D圖像中時(shí)，照相機(jī)控制器110確定識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中。關(guān)于這一點(diǎn)，特征描述符可以是用于標(biāo)識(shí)手指的描述符(例如，指紋的存在、指甲的存在、手指的形狀等)，以便確定識(shí)別目標(biāo)是否對(duì)應(yīng)于手指。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)可以是用戶先前輸入和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。例如，2D照相機(jī)102可以將通過拍攝用戶的手指所生成的2D圖像作為標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在照相機(jī)存儲(chǔ)器114 中。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，照相機(jī)存儲(chǔ)器114可以存儲(chǔ)根據(jù)識(shí)別目標(biāo)的大小的、從照明器104發(fā)射的光的量。例如，參考照相機(jī)存儲(chǔ)器114，照相機(jī)控制器110控制照明器104發(fā)光，當(dāng)2D圖像中所包括的識(shí)別目標(biāo)的大小對(duì)應(yīng)于等級(jí)I到10時(shí)發(fā)射光的量為等級(jí)I的光，當(dāng)2D圖像中所包括的識(shí)別目標(biāo)的大小對(duì)應(yīng)于等級(jí)11到20時(shí)發(fā)射光的量為等級(jí)2的光，當(dāng)2D圖像中所包括的識(shí)別目標(biāo)的大小對(duì)應(yīng)于等級(jí)21到30時(shí)發(fā)射光的量為等級(jí)3的光。
[0050]圖2圖示了由圖1所示的裝置提取3D距離信息的方法的例子。
[0051]參照?qǐng)D2，在步驟S202中，用于提取3D距離信息的裝置100通過使用2D照相機(jī)102拍攝至少一個(gè)對(duì)象以生成2D圖像。如果生成了 2D圖像，則在步驟S204中，照相機(jī)控制器110確定識(shí)別目標(biāo)(例如，用戶的手)是否被包括在2D圖像中。
[0052]當(dāng)步驟S204中的確定的結(jié)果表明識(shí)別目標(biāo)不包含在2D圖像中時(shí)，過程返回到步驟S202而且2D照相機(jī)102可以通過連續(xù)拍攝至少一個(gè)對(duì)象來生成2D圖像。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，照相機(jī)控制器110控制2D照相機(jī)102連續(xù)拍攝，直到生成與識(shí)別目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的圖像，例如，包括識(shí)別目標(biāo)的2D圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，照相機(jī)控制器110控制2D照相機(jī)102以預(yù)先存儲(chǔ)的時(shí)間間隔(例如，I分鐘的時(shí)間間隔)重復(fù)拍攝以連續(xù)生成2D圖像。
[0053]此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，照相機(jī)控制器110可以確定識(shí)別目標(biāo)是否被包括在以預(yù)定的和預(yù)先存儲(chǔ)的參考時(shí)間(例如，I秒)拍攝的所有的多個(gè)2D圖像中。當(dāng)識(shí)別目標(biāo)不包含在以參考時(shí)間拍攝的所有的2D圖像中時(shí)，照相機(jī)控制器110可以確定，識(shí)別目標(biāo)不存在于在2D照相機(jī)102中設(shè)置的鏡頭的視角范圍內(nèi)并終止2D照相機(jī)102的驅(qū)動(dòng)。
[0054]當(dāng)步驟S204中的確定的結(jié)果表明識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)，在步驟S206中，照相機(jī)控制器Iio控制照明器104發(fā)射光，以用于測量到識(shí)別目標(biāo)的距離，即，識(shí)別目標(biāo)和用于提取3D距離信息的裝置100之間的距離。如果以這種方式從照明器104發(fā)射光，則在步驟S208中，3D照相機(jī)106拍攝識(shí)別目標(biāo)以生成3D圖像。在步驟S206中發(fā)射的光被從識(shí)別目標(biāo)反射，而且3D照相機(jī)106的成像傳感器(未示出)通過接收從識(shí)別目標(biāo)反射的光來拍攝識(shí)別目標(biāo)。根據(jù)本實(shí)施例，在步驟S208中，3D照相機(jī)106可以通過接收從識(shí)別目標(biāo)反射的光并且將接收到的反射光轉(zhuǎn)換成3D圖像來拍攝識(shí)別目標(biāo)。
[0055]如果由3D照相機(jī)106生成與識(shí)別目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的3D圖像，則在步驟S210中，距離計(jì)算器108通過使用所生成的3D圖像來計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離。以這種方式，用于提取3D距離信息的裝置100可以知道用于提取3D距離信息的裝置100和識(shí)別目標(biāo)之間的距離。
[0056]圖3圖示了由圖1所示的裝置提取3D距離信息的方法的另一例子。
[0057]參照?qǐng)D3，在步驟S302中，用于提取3D距離信息的裝置100通過使用接近傳感器112檢測識(shí)別目標(biāo)。根據(jù)本實(shí)施例，接近傳感器112可以檢測進(jìn)入距接近傳感器112預(yù)定范圍內(nèi)(例如，半徑10厘米的范圍內(nèi))的識(shí)別目標(biāo)。
[0058]如果檢測到識(shí)別目標(biāo)，則在步驟S304中照相機(jī)控制器110控制照明器104發(fā)射光，以用于測量到識(shí)別目標(biāo)的距離，即，識(shí)別目標(biāo)和用于提取3D距離信息的裝置100之間的距離。如果以這種方式從照明器104發(fā)射光，則在步驟S306中，3D照相機(jī)106拍攝識(shí)別目標(biāo)以生成3D圖像。
[0059]在步驟S304中發(fā)射的光被從識(shí)別目標(biāo)反射，而且3D照相機(jī)106的成像傳感器(未示出)接收從識(shí)別目標(biāo)反射的光。根據(jù)本實(shí)施例，在步驟S306中，3D照相機(jī)106可以通過接收從識(shí)別目標(biāo)反射的光并且將接收到的反射光轉(zhuǎn)換成3D圖像來拍攝識(shí)別目標(biāo)。
[0060]如果由3D照相機(jī)106生成了包括識(shí)別目標(biāo)的3D圖像，則在步驟S308中，距離計(jì)算器108通過使用所生成的3D圖像來計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離，即，識(shí)別目標(biāo)和用于提取3D距離信息的裝置100之間的距離。
[0061]圖4圖示了由圖1所示的裝置提取3D距離信息的方法的又一例子。
[0062]參照?qǐng)D4，在步驟S402中，用于提取3D距離信息的裝置100通過使用接近傳感器112檢測進(jìn)入接近傳感器112的感測范圍內(nèi)(例如，半徑10厘米的范圍內(nèi))的對(duì)象。如果檢測到對(duì)象，則在步驟S404中照相機(jī)控制器110驅(qū)動(dòng)2D照相機(jī)102以拍攝對(duì)象，并由此生成包括該對(duì)象的2D圖像。
[0063]在步驟S402中通過接近傳感器112檢測到的對(duì)象可以不是識(shí)別目標(biāo)。當(dāng)對(duì)象不是識(shí)別目標(biāo)時(shí)，不需要生成3D圖像。因此，在根據(jù)該實(shí)施例的用于提取3D距離信息的裝置100生成包括通過接近傳感器112檢測到的對(duì)象的3D圖像之前，它首先確定該對(duì)象是否是識(shí)別目標(biāo)。為了確定在步驟S402中檢測到的對(duì)象是否是識(shí)別目標(biāo)，在步驟S404中，照相機(jī)控制器110控制2D照相機(jī)102拍攝對(duì)象以生成與對(duì)象相對(duì)應(yīng)的2D圖像，例如包括對(duì)象的2D圖像。如果生成了與對(duì)象相對(duì)應(yīng)的2D圖像，則在步驟S406中，照相機(jī)控制器110確定識(shí)別目標(biāo)(例如，用戶的手)是否被包括在2D圖像中。
[0064]當(dāng)步驟S406中的確定的結(jié)果表明識(shí)別目標(biāo)不包含在2D圖像中時(shí)，過程返回到步驟S402，而且在步驟S402中照相機(jī)控制器110控制接近傳感器112再次執(zhí)行接近感測，以檢測進(jìn)入其感測范圍內(nèi)的其他對(duì)象。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)在預(yù)定的和預(yù)先存儲(chǔ)的參考時(shí)間(例如，I分鐘)內(nèi)沒有檢測到特定對(duì)象(例如，用戶的手)時(shí)，照相機(jī)控制器110可以確定識(shí)別目標(biāo)沒有進(jìn)入接近傳感器112的感測范圍。此外，如果在照相機(jī)控制器110確定識(shí)別目標(biāo)沒有進(jìn)入接近傳感器112的感測范圍，則它可以終止接近傳感器112的驅(qū)動(dòng)。
[0066]當(dāng)步驟S406中的確定的結(jié)果表明識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)，在步驟S408中，照相機(jī)控制器Iio控制照明器104發(fā)射光，以用于測量到識(shí)別目標(biāo)的距離，即，識(shí)別目標(biāo)和用于提取3D距離信息的裝置100之間的距離。如果以這種方式從照明器104發(fā)射光，則在步驟S410中，3D照相機(jī)106拍攝識(shí)別目標(biāo)以生成與識(shí)別目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的3D圖像。如果由3D照相機(jī)106生成與識(shí)別目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的3D圖像，則在步驟S412中，距離計(jì)算器108通過使用所生成的3D圖像來計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離。
[0067]圖5圖示了由圖1所示的裝置提取3D距離信息的方法的再一例子。
[0068]參照?qǐng)D5，在步驟S502中，2D照相機(jī)102拍攝至少一個(gè)對(duì)象，以生成與對(duì)象相對(duì)應(yīng)的2D圖像，例如，包括對(duì)象的2D圖像。如果生成了 2D圖像，則在步驟S504中，照相機(jī)控制器110確定識(shí)別目標(biāo)(例如，用戶的手)是否被包括在2D圖像中。
[0069]當(dāng)步驟S504中的確定的結(jié)果表明識(shí)別目標(biāo)不包含在2D圖像中時(shí)，2D照相機(jī)102可以通過連續(xù)拍攝至少一個(gè)對(duì)象來生成2D圖像。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，照相機(jī)控制器110控制2D照相機(jī)102連續(xù)拍攝，直到生成包括識(shí)別目標(biāo)的圖像。
[0070]當(dāng)步驟S504中的確定的結(jié)果表明識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)，在步驟S506中，照相機(jī)控制器Iio基于2D圖像中所包括的識(shí)別目標(biāo)的大小來確定將從照明器104發(fā)射的光的量。
[0071]根據(jù)本實(shí)施例，照相機(jī)控制器110可以通過使用在步驟S502中生成的2D圖像來確定用于提取3D距離信息的裝置100和識(shí)別目標(biāo)之間的大致距離。例如，假設(shè)2D圖像的總分辨率是“800X600”像素，也就是說，480，000像素。如下表1中所示，識(shí)別目標(biāo)和用于提取3D距離信息的裝置100之間的距離以及對(duì)于每個(gè)距離生成3D圖像所需的光的量可以根據(jù)識(shí)別目標(biāo)大小被存儲(chǔ)在照相機(jī)存儲(chǔ)器114中。
[0072]表1
[0073]
【權(quán)利要求】
1.一種使用用于提取三維(3D)距離信息的裝置提取3D距離信息的方法，該方法包括: 確定識(shí)別目標(biāo)是否存在于預(yù)定的范圍內(nèi)； 當(dāng)識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，生成識(shí)別目標(biāo)的3D圖像；以及 通過使用3D圖像計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定識(shí)別目標(biāo)是否存在于預(yù)定的范圍內(nèi)包括: 接收通過鏡頭輸入的圖像以生成二維(2D)圖像； 確定識(shí)別目標(biāo)是否被包括在2D圖像中；以及 當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)，確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定識(shí)別目標(biāo)是否存在于預(yù)定的范圍內(nèi)包括: 檢測進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)的特定對(duì)象；以及 當(dāng)檢測到特定對(duì)象時(shí)，確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定識(shí)別目標(biāo)是否存在于預(yù)定的范圍內(nèi)包括: 檢測進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)的特定對(duì)象； 當(dāng)檢測到特定對(duì)象時(shí)，生成包括特定對(duì)象的2D圖像； 確定識(shí)別目標(biāo)是否被包括在2D圖像`中；以及 當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)，確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
5.一種用于提取三維(3D)距離信息的裝置，該裝置包括: 照相機(jī)控制器，其確定識(shí)別目標(biāo)是否存在于預(yù)定的范圍內(nèi)； 3D照相機(jī)，當(dāng)識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，該3D照相機(jī)生成識(shí)別目標(biāo)的3D圖像；以及 距離計(jì)算器，其通過使用3D圖像計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，還包括二維(2D)照相機(jī)，其接收通過鏡頭輸入的圖像以生成2D圖像， 其中，照相機(jī)控制器確定識(shí)別目標(biāo)是否被包括在2D圖像中，而且當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，還包括接近傳感器，其檢測進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)的特定對(duì)象， 其中，當(dāng)特定對(duì)象進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，照相機(jī)控制器確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，還包括: 接近傳感器，其檢測進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)的特定對(duì)象；以及 2D照相機(jī)，其接收通過鏡頭輸入的圖像以生成2D圖像， 其中，當(dāng)特定對(duì)象進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，照相機(jī)控制器控制2D照相機(jī)生成與特定對(duì)象相對(duì)應(yīng)的2D圖像，確定識(shí)別目標(biāo)是否被包括在2D圖像中，而且當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
9.一種終端，包括: 目標(biāo)檢測器，其被配置為檢測預(yù)定的范圍內(nèi)存在的識(shí)別目標(biāo)； 三維(3D)照相機(jī)，其被配置為生成與識(shí)別目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的3D圖像； 距離計(jì)算器，其被配置為通過使用3D圖像計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離；以及控制器，其被配置為: 基于3D圖像和到識(shí)別目標(biāo)的距離來確定與識(shí)別目標(biāo)的形狀相對(duì)應(yīng)的手勢輸入，以及 根據(jù)手勢輸入執(zhí)行操作。
10.如權(quán)利要求9所述的終端，其中，所述控制器在預(yù)先存儲(chǔ)的手勢輸入當(dāng)中搜索包括具有識(shí)別目標(biāo)的形狀的手勢的手勢輸入，并且作為搜索的結(jié)果，將包括具有識(shí)別目標(biāo)的形狀的手勢的手勢輸入確定為與識(shí)別目標(biāo)的形狀相對(duì)應(yīng)的手勢輸入。
11.如權(quán)利要求9所述的終端，其中，所述目標(biāo)檢測器包括二維(2D)照相機(jī)，其接收通過鏡頭輸入的圖像以生成2D圖像， 其中，控制器確定識(shí)別目標(biāo)是否被包括在2D圖像中，而且當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
12.如權(quán)利要求9所述的終端，其中，所述目標(biāo)檢測器包括接近傳感器，其檢測進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)的特定對(duì)象， 其中，當(dāng)特定對(duì)象進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，控制器確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求9所述的終端，其中，所述目標(biāo)檢測器包括: 接近傳感器，其檢測進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)的特定對(duì)象；以及 2D照相機(jī)，其接收通過鏡頭輸入的圖像以生成2D圖像， 其中，當(dāng)特定對(duì)象進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，控制器控制2D照相機(jī)生成與特定對(duì)象相對(duì)應(yīng)的2D圖像，確定識(shí)別目標(biāo)是否被包括在2D圖像中，而且當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求9所述的終端，其中，當(dāng)所述終端保持在待機(jī)狀態(tài)時(shí)控制器確定是否發(fā)生喚醒事件，而且當(dāng)發(fā)生喚醒事件時(shí)，控制器控制目標(biāo)檢測器檢測識(shí)別目標(biāo)。
15.如權(quán)利要求9所述的終端，其中，當(dāng)所述終端處于就緒狀態(tài)時(shí)，控制器控制目標(biāo)檢測器檢測識(shí)別目標(biāo)。
16.如權(quán)利要求15所述的終端，其中，當(dāng)在預(yù)定的參考時(shí)間內(nèi)沒有檢測到識(shí)別目標(biāo)時(shí)，控制器確定識(shí)別目標(biāo)不存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
17.一種由終端執(zhí)行與手勢輸入相對(duì)應(yīng)的操作的方法，該方法包括: 檢測預(yù)定的范圍內(nèi)存在的識(shí)別目標(biāo)； 生成與識(shí)別目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的三維(3D)圖像； 通過使用3D圖像計(jì)算到識(shí)別目標(biāo)的距離； 基于3D圖像和到識(shí)別目標(biāo)的距離來確定與識(shí)別目標(biāo)的形狀相對(duì)應(yīng)的手勢輸入；以及 根據(jù)手勢輸入執(zhí)行操作。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，檢測預(yù)定的范圍內(nèi)存在的識(shí)別目標(biāo)包括: 接收通過鏡頭輸入的圖像以生成二維(2D)圖像； 確定識(shí)別目標(biāo)是否被包括在2D圖像中；以及 當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)，確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，檢測預(yù)定的范圍內(nèi)存在的識(shí)別目標(biāo)包括: 檢測進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)的特定對(duì)象；以及 當(dāng)檢測到特定對(duì)象時(shí)，確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，檢測預(yù)定的范圍內(nèi)存在的識(shí)別目標(biāo)包括:檢測進(jìn)入預(yù)定范圍內(nèi)的特定對(duì)象； 當(dāng)檢測到特定對(duì)象時(shí)，生成包括特定對(duì)象的2D圖像； 確定識(shí)別目標(biāo)是否被包括在2D圖像中；以及 當(dāng)識(shí)別目標(biāo)被包括在2D圖像中時(shí)，確定識(shí)別目標(biāo)存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，基于3D圖像和到識(shí)別目標(biāo)的距離來確定與識(shí)別目標(biāo)的形狀相對(duì)應(yīng)的手勢輸入包括: 在預(yù)先存儲(chǔ)的手勢輸入當(dāng)中搜索包括具有識(shí)別目標(biāo)的形狀的手勢的手勢輸入；以及 作為搜索的結(jié)果，將包括具有識(shí)別目標(biāo)的形狀的手勢的手勢輸入確定為與識(shí)別目標(biāo)的形狀相對(duì)應(yīng)的手勢輸入。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括，在檢測預(yù)定的范圍內(nèi)存在的識(shí)別目標(biāo)之前: 確定保持在待機(jī)狀態(tài)的終端中是否發(fā)生喚醒事件；以及 當(dāng)發(fā)生喚醒事件時(shí)，通過使用二維(2D)照相機(jī)和接近傳感器中的至少一個(gè)來檢測進(jìn)入預(yù)定的范圍內(nèi)的識(shí)別目標(biāo)。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括，在檢測預(yù)定的范圍內(nèi)存在的識(shí)別目標(biāo)之前，當(dāng)終端處于就緒狀態(tài)時(shí)，通過使用二維(2D)照相機(jī)和接近傳感器中的至少一個(gè)來檢測進(jìn)入預(yù)定的范圍內(nèi)的識(shí)別目標(biāo)。
24.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括，當(dāng)在預(yù)定的參考時(shí)間內(nèi)沒有檢測到識(shí)別目標(biāo)時(shí)，確定識(shí)別目標(biāo)不存在于預(yù)定的范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G01C3/00GK103677255SQ201310395021
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月3日
【發(fā)明者】李鎮(zhèn)京, 權(quán)東旭, 金慶溢, 金民鎬, 李起相, 李相普, 陳暎究, 崔鎮(zhèn)旭 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社