鱼眼红外深度检测

摘要

一种球面或半球面不可见光深度检测方法，包括投射半球面不可见静态结构光图案，响应于所述投射半球面不可见静态结构光图案，检测不可见光，基于检测到的不可见光和投射的半球面不可见静态结构光图案确定三维深度信息，输出所述三维深度信息。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月02日提交的美国申请No.62/755,022的优先权。

技术领域

本申请涉及深度检测，例如在用户设备中的三维深度检测。

背景

摄像装置可用于捕获图像或视频、物体检测和追踪、面部识别等。因此，球面或非球面不可见光深度检测的方法和装置可能是有益的。

发明内容

在此公开了球面或半球面不可见光深度检测的实施例。

公开的一个方面是一球面或非球面不可见光深度检测方法。所述方法包括投射半球面不可见静态结构光图案，响应于所述投射半球面不可见静态结构光图案，检测不可见光，基于检测到的不可见光和投射的半球面不可见静态结构光图案，确定三维深度信息，以及输出所述三维深度信息。

公开的另一个方面是一球面或非球面不可见光深度检测装置。所述装置包括半球面不可见光投射器，半球面不可见光传感器，非易失性计算机可读存储介质，以及处理器，所述处理器被配置成执行存储在所述非易失性计算机可读存储介质上的指令，以通过控制所述半球面不可见光投射器以投射半球面不可见静态结构光图案，来执行球面或非球面不可见光检测，响应于所述控制半球面不可见光投射器以投射半球面不可见静态结构光图案，控制所述半球面不可见光传感器以检测不可见光，基于检测到的不可见光和投射的半球面不可见静态结构光图案，确定三维深度信息，以及输出所述三维深度信息。

公开的又一个方面是一非易失性计算机可读存储介质，包括多个可执行指令，当所述多个可执行指令被处理器执行时，使得执行球面或非球面不可见光深度检测，包括投射半球面不可见静态结构光图案，响应于所述投射半球面不可见静态结构光图案，检测不可见光，基于检测到的不可见光和投射的半球面不可见静态结构光图案，确定三维深度信息，以及输出所述三维深度信息。

附图简要说明

阅读下面的详细描述时，结合附图可以更好地理解本公开。需要强调的是，根据常规，图中的各种特征并非按比例绘制。相反地，各种特征的尺寸被放大或缩小以清楚表达。

图1示出了根据本公开一个实施例的用于数字计算和电子通信的用户设备。

图2示出了根据本公开的用于鱼眼不可见光深度检测的系统的模块示意图。

图3示出了根据本公开一个实施例的半球面鱼眼不可见光深度检测装置的示意图。

图4示出了根据本公开另一个实施例的半球面鱼眼不可见光深度检测装置的示意图。

图5示出了根据本公开一个实施例的半球面鱼眼不可见光投射单元的示意图。

图6示出了根据本公开一个实施例的半球面鱼眼不可见光检测单元的示意图。

图7示出了根据本公开一个实施例的半球面鱼眼不可见泛光投射单元的示意图。

图8示出了根据本公开一个实施例的球面鱼眼不可见光深度检测装置的示意图。

图9示出了根据本公开另一个实施例的球面鱼眼不可见光深度检测装置的示意图。

图10示出了根据本公开一个实施例的球面鱼眼不可见光投射单元的示意图。

图11示出了根据本公开一个实施例的球面鱼眼不可见光检测单元的示意图。

图12示出了根据本公开一个实施例的鱼眼不可见光深度检测方法的示意图。

具体实施方式

诸如摄像装置的光传感器可以为多种目的而使用，所述多种目的包括捕获图像或视频、物体检测和追踪、面部识别等。广角或超广角镜头，例如鱼眼镜头，使得摄像装置可捕获全景或半球面场景。沿着光轴的相反方向排列的双鱼眼镜头的摄像装置使得摄像装置可捕获球面图像。

在一些系统中，诸如摄像装置的可见光传感器，被用于确定深度信息，所述深度信息对应于摄像装置与所捕获的场景中各个外部物体之间的距离。例如，一些摄像装置实现了立体视觉或双目深度检测，其中，空间上独立的多个摄像装置所捕获的多个重叠图像被评估，以根据图像所捕获的内容之间的差值确定深度。包括多个摄像装置和计算成本的资源成本可能很高，并且双目深度检测的精度可能受到限制。摄像装置的三维深度检测能力可能受限于各个视场。

球面或半球面的不可见光深度检测可提高非半球面深度检测和可见光深度检测的精度和效率，通过投射诸如红外光的不可见光，球面或半球面的静态点云图案，使用球面或半球面的不可见光检测器检测反射的不可见光，并基于接收到的光的函数确定三维深度信息，所述接收到的光对应于投射的静态点云图案。

虽然结合某些实施方式描述了本公开，但应当理解的是，本公开并不限于所公开的实施方式，相反地，旨在涵盖包括在所附权利要求范围内的各种修改和等效装置，该范围应当给予最广义的解释，以包括法律所允许的所有此类修改和等效结构。

图1示出了根据本公开一个实施例的用于数字计算和电子通信的用户设备1000。用于数字计算和电子通信的用户设备1000包括电子处理单元1100，电子通信接口单元1200，数据存储单元1300，传感器单元1400，人机交互单元1500、电源单元1600和内部信号分配单元1700。用于数字计算和电子通信的用户设备1000可实施所描述的方法和系统中的一个或多个方面或基本部分。在一些实施方式中，用于数字计算和电子通信的用户设备1000可包括图1未示出的其他组件。例如，用于数字计算和电子通信的用户设备1000可包括壳体或外壳，在壳体中可包括电子处理单元1100、电子通信接口单元1200、数据存储单元1300、传感器单元1400、人机交互单元1500、电源单元1600、内部信号分配单元1700或上述组合。

虽然图1示出了电子处理单元1100、电子通信接口单元1200、数据存储单元1300、传感器单元1400、人机交互单元1500、电源单元1600和内部信号分配单元1700作为各自独立的单元，但用于数字计算和电子通信的用户设备1000可以包括任意数量的电子处理单元、电子通信接口单元、数据存储单元、传感器单元、人机交互单元、电源单元和内部信号分配单元。电子处理单元1100或处理器是可操作以接收数据、处理和输出数据。例如，电子处理单元1100可以从数据存储单元1300、传感器单元1400、电子通信接口单元1200、人机交互单元1500或上述组合中接收数据。接收数据可包括接收计算机指令，例如通过内部信号分配单元1700存储在数据存储单元1300中的计算机指令。处理数据可包括处理或执行计算机指令，例如实施或执行本文所公开的技术的一个或多个方面或基本部分。电子处理单元可通过内部信号分配单元1700输出数据至数据存储单元1300、传感器单元1400、电子通信接口单元1200、人机交互单元1500或上述组合。电子处理单元1100可操作以控制用于数字计算和电子通信的用户设备1000的一个或多个操作。

电子通信接口1200可以使用有线或无线电子通信协议，诸如近场通信(NearField Communication,NFC)电子通信协议、蓝牙电子通信协议、802.11电子通信协议、红外(Infrared,IR)电子通信协议或任何其他电子通信协议，与外部设备或系统进行通信，诸如接收、发送或同时接收和发送诸如数据信号的信号。

数据存储单元1300可以存储数据、检索数据，或上述两者。例如，数据存储单元1300可以检索计算机指令和其他数据。数据存储单元1300可以包括持久性存储器，例如硬盘驱动器。数据存储单元1300可以包括易失性存储器，例如一个或多个随机存取存储器单元。

传感器单元1400可以捕获、检测或确定用于数字计算和电子通信的用户设备1000的操作环境的一个或多个方面。例如，传感器单元1400可包括一个或多个摄像装置，或者其他可见光或不可见光检测和捕获单元。传感器单元1400可以将代表用于数字计算和电子通信的用户设备1000的操作环境的感测方面的传感器信号，例如捕获的图像数据，传播到内部信号分配单元1700、电源单元1600、数据存储单元1300、电子处理单元1100、电子通信接口单元1200、人机交互单元1500或上述组合。在一些实施方式中，用于数字计算和电子通信的用户设备1000可包括多个传感器单元，诸如摄像装置、麦克风、红外接收器、全球定位系统单元、陀螺仪传感器、加速度计、压力传感器、电容传感器、生物识别传感器、磁力计、雷达单元、激光雷达单元、超声波单元、温度传感器，或者能够捕获、检测或确定用于数字计算和电子通信的用户设备1000的操作环境的一个或多个方面或条件的任何其他传感器。

人机交互单元1500可接收用户输入。人机交互单元1500可将代表用户输入的数据传播到内部信号分配单元1700、电源单元1600、数据存储单元1300、电子处理单元1100、传感器单元1400、电子通信接口单元1200或其组合。人机交互单元1500可以向用户，输出、呈现或显示数据或其表示，所述用户例如为用于数字计算和电子通信的用户设备1000的用户。例如，人机交互单元1500可包括基于光的显示、基于声音的显示或者上述组合。

电源单元1600可以通过诸如内部信号分配单元1700或通过内部电源信号分配单元(未单独示出)，向内部信号分配单元1700、数据存储单元1300、电子处理单元1100、传感器单元1400、电子通信接口单元1200和人机交互单元1500供电。例如，电源单元1600可以是电池。在一些实施方式中，电源单元1600可以包括与外部电源的接口。

内部信号分配单元1700可以向诸如电子处理单元1100、电子通信接口单元1200、数据存储单元1300、传感器单元1400、人机交互单元1500、电源单元1600或其组合，携带或分配内部数据信号、电源信号或上述两者。

可以使用用于数字计算和电子通信的用户设备1000的其他配置实施方式。例如，用于数字计算和电子通信的用户设备1000可以省略电子通信接口单元1200。

图2示出了根据本公开的用于鱼眼不可见光深度检测的系统2000的模块示意图。如图所示，用于鱼眼不可见光深度检测的系统2000包括用户设备2100，例如为图1所示的用于数字计算和电子通信的用户设备1000。在图2中，如2300处的断线所示，用户设备2100被示出与外部设备2200电子通信。除非本文所述或从上下文中另有明确说明，外部设备2200可以类似于图1中所示的用于数字计算和电子通信的用户设备1000。在一些实施方式中，外部设备2200可以是服务器或其他基础设施设备。

用户设备2100可以直接通过有线或无线电子通信介质2400与外部设备2200通信。用户设备2100可以直接通过诸如互联网的网络2500，或通过组合网络(未单独示出)与外部设备2200通信。例如，用户设备2100可以使用第一网络通信链路2600通过网络2500进行通信，外部设备可以使用第二网络通信链路2610通过网络2500进行通信。

图3示出了根据本公开一个实施例的半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000的示意图。除非本文所述或从上下文中另有明确说明，半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000，或鱼眼深度摄像装置可以类似于用户设备，例如为图1中所示的用于数字计算和电子通信的用户设备1000。半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000可以是鱼眼摄像装置，该鱼眼摄像装置是一种可拍摄全景或半球面图像的超广角摄像装置。半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000可以是可采集或确定拍摄场景的深度信息的深度摄像装置。

半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000包括装置外壳3100、半球面鱼眼不可见光投射单元3200和鱼眼不可见光检测单元3300。

半球面鱼眼不可见光投射单元3200可以是鱼眼红外点阵投射器。如从半球面鱼眼不可见光投射单元3200的表面延伸的方向线3210所示，半球面鱼眼不可见光投射单元3200可以用例如为静态点云模式的点阵模式，投射或发射例如为红外光的不可见光。为了简单和清楚，虽然示出了从半球面鱼眼不可见光投射单元3200的表面延伸的五条方向线3210，但半球面鱼眼不可见光投射单元3200可具有纵向360度，横向180度的投射场，或者横向更大的投射场，例如为183度。图5示出了一个实施例的半球面鱼眼不可见光投射单元3200。在一些实施方式中，例如全景实施方式中，纵向场可以小于360度。

鱼眼不可见光检测单元3300可以是鱼眼红外摄像装置。鱼眼不可见光检测单元3300可以检测或接收不可见光，例如为鱼眼不可见光检测单元3300表面上汇聚的方向线3310所示的红外光。例如，鱼眼不可见光检测单元3300可以接收由半球面鱼眼不可见光投射单元3200以静态点云模式发射，并被环境方面，例如鱼眼不可见光检测单元3300的视场中的物体，反射到鱼眼不可见光检测单元3300的不可见光。为了简单和清楚，虽然示出了汇聚到鱼眼不可见光检测单元3300的表面上的五条方向线3210，但鱼眼不可见光检测单元3300可以具有纵向360度，横向180度的视场，或横向更大的视场，例如183度。图6示出了一个实施例的鱼眼不可见光检测单元3300。

半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000可以进行鱼眼不可见光深度检测，通过使用半球面鱼眼不可见光投射单元3200以静态点云模式发射不可见光，并使用鱼眼不可见光检测单元3300检测相应的反射的不可见光(检测到的反射的不可见光)。

例如，图3示出了诸如在半球面鱼眼不可见光投影单元3200的投射场和鱼眼不可见光检测单元3300的视场内，半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000的环境中的外部物体3400。如方向线3212所示，不可见光可被半球面鱼眼不可见光投射单元3200向外部物体3400发射。如方向线3312所示，不可见光可以由外部物体3400的表面向鱼眼不可见光检测单元3300反射，并可由鱼眼不可见光检测单元3300捕获或记录。

图4示出了根据本公开另一个实施例的半球面鱼眼不可见光深度检测装置4000的示意图。除非本文所述或从上下文中另有明确说明，半球面鱼眼不可见光深度检测装置4000可以类似于图3中所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000。

半球面鱼眼不可见光深度检测装置4000包括装置外壳4100、半球面鱼眼不可见光投射单元4200、半球面鱼眼不可见光检测单元4300和半球面鱼眼不可见泛光投射单元4400。

除非本文所述或从上下文中另有明确说明，装置外壳4100可以类似于图3中所示的装置外壳3100。除非本文所述或从上下文中另有明确说明，半球面鱼眼不可见光投射单元4200可以类似于图3中所示的半球面鱼眼不可见光投射单元3200。除非本文所述或从上下文中另有明确说明，半球面鱼眼不可见光检测单元4300，可以类似于图3中所示的鱼眼不可见光检测单元3300。

除非本文所述或从上下文中另有明确说明，半球面鱼眼不可见泛光投射单元4400，或红外泛光照明器，可以类似于图3中所示的半球面鱼眼不可见光投射单元3200。如从半球面鱼眼不可见光泛射单元4400的表面延伸的弧线所示，半球面鱼眼不可见泛光投射单元4400可以发射漫射的、均匀的不可见光场，例如红外光。由半球面鱼眼不可见泛光投射单元4400发射的不可见光的漫反射场可以不可见地照射半球面鱼眼不可见光深度检测装置4000的环境，可包括照射靠近半球面鱼眼不可见光深度检测装置4000的外部物体。

半球面鱼眼不可见光检测单元4300可以接收由半球面鱼眼不可见泛光投射单元4400发射，并由半球面鱼眼不可见光深度检测装置4000的环境中的外部物体反射的不可见光，诸如用于面部识别方法的活性测试部分或同步定位和映射(simultaneouslocalization and mapping,SLAM)方法的特征提取部分。基于接收到的反射的不可见光的深度检测可能是不准确的，低效率的，或者两者兼有，所述不可见光是从半球面鱼眼不可见泛光投射单元4400发射的。

图5示出了根据本公开一个实施例的半球面鱼眼不可见光投射单元5000的示意图。鱼眼不可见光深度检测装置可以包括半球面鱼眼不可见光投射单元5000，所述鱼眼不可见光深度检测装置例如为图3所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000，或图4所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置4000。例如，图3所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000的半球面鱼眼不可见光投射单元3200可以实现为半球面鱼眼不可见光投射单元5000。

半球面鱼眼不可见光投射单元5000包括外壳5100、不可见光源5200、一个或多个透镜5300和衍射光学元件(diffractive optical element,DOE)5400。半球面鱼眼不可见光投射单元5000具有如虚线5500所指示的光轴。

不可见光源5200可以是红外光源，例如为垂直腔面发光激光器(vertical-cavitysurface-emitting laser,VCSEL)。由不可见光源5200产生的不可见光被透镜5300折射以形成纵向360度和横向180度的投射场，或者更大的横向的投射场，例如183度。形成投射场的不可见光被衍射光学元件5400校准以形成如5600处的点线弧线所示的静态点云图案。一个示例光路的示意图如方向线所示，该方向线从不可见光源5200延伸，穿过透镜5300，穿过衍射光学元件5400并由衍射光学元件5400延伸。在一些实施方式中，衍射光学元件5400可被省略，半球面鱼眼不可见光投射单元5000可包括点云掩膜，该点云掩膜可以由不可见光形成静态点云图案，该不可见光被不可见光源5200产生并被透镜5300折射。

在一个实施例中，不可见光源5200可以是红外光源，该红外光源可产生具有例如为940nm的确定波长的红外光(光子)。具有940nm波长的红外光可以被大气中的水吸收，并且使用具有940nm波长的红外光可以在例如户外条件下改善鱼眼不可见光深度感知的性能和精度。其他波长，例如850nm，或另一种红外或近红外波长，例如0.75μm至1.4μm范围内的波长，可以被使用。在本文中，940nm的确定波长可以表示在940nm附近传播的光。使用940nm的确定波长的光可以降低资源成本并减少相对可见光的色差。

不可见光源5200在产生平面的不可见光，透镜5300和衍射光学元件5400的组合将不可见光源5200发射的光映射到球面分布的静态点云图案。

图5中所示的透镜5300的数量和配置是为了简单和清楚而示出的。其他数量和配置的透镜可以被使用。透镜5300的光学结构，诸如这些透镜5300各自的形状、材料或形状和材料，可根据不可见光源5200产生的不可见光的折射率进行优化。

图6示出了根据本公开一个实施例的半球面鱼眼不可见光检测单元6000的示意图。鱼眼不可见光深度检测装置可以包括半球面鱼眼不可见光检测单元6000，所述鱼眼不可见光深度检测装置例如为图3所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000，或图4所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置4000。例如，图3所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000的鱼眼不可见光检测单元3300可以实现为半球面鱼眼不可见光检测单元6000。

半球面鱼眼不可见光检测单元6000包括外壳6100、不可见光通过滤光器6200、一个或多个透镜6300和不可见光接收器6400。半球面鱼眼不可见光检测单元6000具有如虚线6500所示的光轴和以光轴6500为中心的纵向360度，横向180度或横向更大的视场(未示出)。

不可见光通过滤光器6200可以接收光线，光线可以包括例如为红外光的不可见光。例如，不可见光通过滤光器6200可以接收静态点云图案的红外光，上述静态点云图案由不可见光投射单元投射后被靠近的外部物体(未示出)反射，上述不可见光投射单元例如为图5所示的半球面鱼眼不可见光投射单元5000。

通过不可见光通过滤光器6200对其接收的光线进行滤波处理，以排除可见光并通过不可见光。通过该不可见光通过滤光器6200的不可见光，由透镜6300聚焦在不可见光接收器6400上。不可见光通过滤光器6200和透镜6300的组合将半球面鱼眼不可见光检测单元6000的半球面视场映射到不可见光接收器6400的平面上。不可见光接收器6400可以是红外光接收器。

图6中所示的透镜6300的数量和配置是为了简单和清楚而示出的。可以使用其他数量和配置的透镜。透镜6300的光学结构，诸如这些透镜6300各自的形状、材料或形状和材料，可根据不可见光接收器6400接收的不可见光的折射率进行优化。

图7示出了根据本公开一个实施例的半球面鱼眼不可见泛光投射单元7000的示意图。鱼眼不可见光深度检测装置，例如为图3所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000，或图4所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置4000，可以包括半球面鱼眼不可见泛光投射单元7000。例如，图4所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置4000的半球面鱼眼不可见泛光投射单元4400可以实现为半球面鱼眼不可见泛光投射单元7000。

半球面鱼眼不可见泛光投射单元7000包括外壳7100、不可见光源7200以及一个或多个透镜7300。半球面鱼眼不可见泛光投射单元7000具有如虚线7400所指示的光轴。一个示例光路的示意图如方向线所示，该方向线从不可见光源7200延伸，穿过透镜7300并从透镜7300延伸。

图8示出了根据本公开一个实施例的球面鱼眼不可见光深度检测装置8000的示意图。除非本文所述或从上下文中另有明确说明，球面鱼眼不可见光深度检测装置8000或鱼眼深度摄像装置可类似于图3所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000。球面鱼眼不可见光深度检测装置8000可以是双鱼眼摄像装置，该双鱼眼摄像装置是一种全向摄像装置，可以捕获全景或球面图像。球面鱼眼不可见光深度检测装置8000可以是深度摄像装置，其可以捕获或确定拍摄场景的深度信息。

球面鱼眼不可见光深度检测装置8000包括装置外壳8100、第一半球面鱼眼不可见光投射单元8200、第二半球面鱼眼不可见光投射单元8210、第一半球面鱼眼不可见光检测单元8300和第二半球面鱼眼不可见光检测单元8310。

在一些实施方式中，第一半球面鱼眼不可见光投射单元8200可以是球面鱼眼不可见光投射单元的第一部分，第二半球面鱼眼不可见光投射单元8210可以是球面鱼眼不可见光投射单元的第二部分。图10中示出了一个实施例的球面鱼眼不可见光投射单元。

在一些实施方式中，第一半球面鱼眼不可见光检测单元8300可以是球面鱼眼不可见光检测单元的第一部分，第二半球面鱼眼不可见光检测单元8310可以是球面鱼眼不可见光检测单元的第二部分。图11中示出了一个实施例的球面鱼眼不可见光检测单元。

除非本文所述或从上下文中另有明确说明，第一半球面鱼眼不可见光投射单元8200可以类似于图3中所示的半球面鱼眼不可见光投射单元3200。除非本文所述或从上下文中另有明确说明，第二半球面鱼眼不可见光投射单元8210可以类似于图3中所示的半球面鱼眼不可见光投射单元3200。

第一半球面鱼眼不可见光投射单元8200的投射场被8400处的点划弧线示出。第二半球面鱼眼不可见光投射单元8210的投射场被8410处的点弧线示出。第一半球面鱼眼不可见光投射单元8200的投射场可以与第二半球面鱼眼不可见光投射单元8210的投射场部分重叠，以形成一个组合的360度全向投射场。第一半球面鱼眼不可见光投射单元8200和第二半球面鱼眼不可见光投射单元8210可以共同投射或发射360度全向静态点云图案。

在一些实施方式中，由第一半球面鱼眼不可见光投射单元8200投射的全向静态点云图案的半球面部分的一部分，与由第二半球面鱼眼不可见光投射单元8210投射的全向静态点云图案的半球面部分的一部分，可以如在8500处所示重叠。为了避免重叠部分中各自投射的静态点云图案之间的模糊或冲突，由第一半球面鱼眼不可见光投射单元8200投射的全向静态点云图案的半球面部分可以不同于由第二半球面鱼眼不可见光投射单元8210投射的全向静态点云图案的半球面部分。在一个实施例中，由第一半球面鱼眼不可见光投射单元8200投射的全向静态点云图案的半球面部分可以使用不可见光的圆形点，由第二半球面鱼眼不可见光投射单元8210投射的全向静态点云图案的半球面部分可以使用不可见光的方形点。在另一个实施例中，由半球面鱼眼不可见光投射单元8200、8210分别的光投射可以是时间双工复用。其它复用技术也可采用。

第一半球面鱼眼不可见光检测单元8300的视场可以与第二半球面鱼眼不可见光检测单元8310的视场部分重叠，以形成360度全向视场的组合视场。第一半球面鱼眼不可见光检测单元8300和第二半球面鱼眼不可见光检测单元8310可以共同接收或检测对应于360度全向静态点云图案的反射光，例如为第一半球面鱼眼不可见光投射单元8200和第二半球面鱼眼不可见光投射单元8210投射的360度全向静态点云图案。

图9示出了根据本公开另一个实施例的球面鱼眼不可见光深度检测装置9000的示意图。除非本文所述或从上下文中另有明确说明，球面鱼眼不可见光深度检测装置9000，可以类似于图9所示的球面鱼眼不可见光深度检测装置9000。

球面鱼眼不可见光深度检测装置9000包括装置外壳9100、第一半球面鱼眼不可见光投射单元9200、第二半球面鱼眼不可见光投射单元9210、第一半球面鱼眼不可见光检测单元9300、第二半球面鱼眼不可见光检测单元9310、第一半球面鱼眼不可见泛光投射单元9400以及第一半球面鱼眼不可见泛光投射单元9410。

图10示出了根据本公开一个实施例的球面鱼眼不可见光投射单元10000的示意图。球面或全向的鱼眼不可见光深度检测装置，例如为图8所示的球面鱼眼不可见光深度检测装置8000，或图9所示的球面鱼眼不可见光深度检测装置9000，可以包括球面鱼眼不可见光投射单元10000。例如，图8所示的球面鱼眼不可见光深度检测装置8000的第一半球面鱼眼不可见光投射单元8200和第二半球面鱼眼不可见光投射单元8210可以实现为球面鱼眼不可见光投射单元10000。

球面鱼眼不可见光投射单元10000包括外壳10100、不可见光源10200、一个或多个第一透镜10300、镜面10400、第一半球面部分10500和第二半球面部分10600。不可见光源10200和第一透镜10300被定向为沿着第一轴线10700。

第一半球面部分10500包括一个或多个第二透镜10510和一个第一衍射光学元件10520。第二半球面部分10600包括一个或多个第三透镜10610和一个第二衍射光学元件10620。第一半球面部分10500和第二半球面部分10600被定向为沿着光轴，如虚线10800所指示。

由不可见光源10200沿第一轴线10700投射的不可见光被镜面10400分别导向，例如分割和反射，至第一半球面部分10500和第二半球面部分10600。由不可见光源10200发射并由镜面10400分别导向至第一半球面部分10500和第二半球面部分10600的不可见光，分别被透镜10510、10610折射，以形成纵向360度和横向360度的组合投射场。形成投射场的不可见光分别被衍射光学元件10520、10620校准以形成静态点云图案。各个示例光路由方向线所指示，该方向线从不可见光源10200延伸，穿过透镜10300，被镜面10400导向，穿过透镜10510、10610，穿过衍射光学元件10520、10620并由其延伸。

不可见光源10200在平面内产生不可见光，透镜10300、10510、10610、镜面10400和衍射光学元件10520、10620的组合将不可见光源10200发射的光映射成球面分布的静态点云图案。

图11示出了根据本公开一个实施例的球面鱼眼不可见光检测单元11000的示意图。球面或全向的鱼眼不可见光深度检测装置，例如为图8所示的球面鱼眼不可见光深度检测装置8000，或图9所示的球面鱼眼不可见光深度检测装置9000，可以包括球面鱼眼不可见光检测单元11000。例如，图8所示的球面鱼眼不可见光深度检测装置8000的第一半球面鱼眼不可见光检测单元8300和第二半球面鱼眼不可见光检测单元8310可以被实现为球面鱼眼不可见光检测单元11000。

球面鱼眼不可见光检测装置11000包括外壳11100、第一半球面部分11200、第二半球面部分11300、镜面11400、一个或多个第一透镜11500以及一个不可见光接收器11600。不可见光接收器11600和第一透镜11500被定向为沿着第一轴线11700。

第一半球面部分11200包括一个或多个第二透镜11210和一个第一不可见光通过滤光器11220。第二半球面部分11300包括一个或多个第三透镜11310和一个第二不可见光通过滤光器11320。所述第一半球面部分11200和所述第二半球面部分11300被定向为沿着光轴，如虚线11800所指示。

不可见光通过滤光器11220、11320可以接收光线，该光线可以包括例如为红外光的不可见光。例如，不可见光通滤光器11220、11320可以接收静态点云图案的红外光，所述静态点云图案由不可见光投射单元发射后、被靠近的外部物体(未示出)反射，所述不可见光投射单元例如为图10所示的球面鱼眼不可见光投射单元10000。

不可见光通过滤光器11220、11320对其接收到的光线进行滤波处理，以排除可见光并通过不可见光。不可见光通过滤光器11220、11320通过的不可见光分别由第二透镜11210、11310聚焦在镜面11400上，并通过第一透镜11500导向至不可见光接收器11600。不可见光通过滤光器11220、11320、镜面11400和透镜11210、11310、11500的组合将球面鱼眼不可见光检测单元11000的球面视场映射到不可见光接收器11600的平面上。

图12示出了根据本公开一个实施例的鱼眼不可见光深度检测方法12000的示意图。鱼眼不可见光深度检测方法12000可以被实现在基于不可见光的深度检测装置中，例如用户设备，上述用户设备例如为如图3所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置3000、图4所示的半球面鱼眼不可见光深度检测装置4000、图8所示的球面鱼眼不可见光深度检测装置8000或图9所示的球面鱼眼不可见光深度检测装置9000。

鱼眼不可见光深度检测方法12000包括：步骤12100，投射半球面或球面不可见光静态点云图案；步骤12200，检测不可见光；步骤12300，确定三维深度信息；及步骤12400，输出三维深度信息。

步骤12100，投射半球面或球面不可见光静态点云图案，包括：不可见光源发射不可见光。所述不可见光源例如为图5所示的不可见光源5200或图10所示的不可见光源10200。所述不可见光例如为红外光。在一些实施方式中，例如在球面实施方式中，步骤12100，投射半球面或球面不可见光静态点阵云图案，包括：通过镜子，例如图10所示的镜面10400，将发射的不可见光导向至基于不可见光的深度检测装置的第一半球面部分和基于不可见光的深度检测装置的第二半球面部分，所述第一半球面部分例如为图10所示的第一半球面部分10500，所述第二半球面部分例如为图10所示的第二半球面部分10600。步骤12100，投射半球面或球面不可见光静态点云图案，包括：例如通过一个或多个透镜，使发射的不可见光折射以形成半球面或球面的投射场，所述透镜例如为图5中所示的透镜5300或图6中所示的透镜10300、10510、10610。步骤12100，投射半球面或球面不可见光静态点云图案，包括：通过衍射光学元件，例如为图5所示的衍射光学元件5400或图6所示的衍射光学元件10520、10620，对半球面或球面投射场中的不可见光进行校准或滤波，以形成投射的半球面或球面不可见光静态点云图案。

投射的半球面或球面不可见光静态点云图案的不可见光点阵，或者不可见光点阵的一部分，可被基于不可见光的深度检测装置的环境中一个或多个外部物体，或者外部物体的一部分，反射至基于不可见光的深度检测装置。

步骤12200，检测不可见光，包括：接收光线，所述光线包括步骤12100投射的、且被反射的不可见光。步骤12200，检测不可见光，包括：利用不可见光通过滤波器对接收到的光线进行滤波处理，以排除不可见光以外的光，例如为可见光，并通过不可见光，所述不可见光通过滤光器例如为图6所示的不可见光通过滤光器6200或图11所示的不可见光通过滤光器11220、111320。步骤12200，检测不可见光，包括：使用一个或多个透镜使接收到的不可见光聚焦于不可见光检测器的平面上，所述不可见光检测器例如为图6所示的不可见光接收器6400或图11所示的不可见光接收器11600，所述透镜例如为图6所示的透镜6300或图11所示的透镜11210、11310、11500。在一些实施方式中，诸如在球面实施方式中，接收到的光可以被基于不可见光的深度检测装置的第一半球面部分和基于不可见光的深度检测装置的第二半球面部分接收和滤波，所述第一半球面部分例如为图11中所示的第一半球面部分11200，所述第二半球面部分例如为图11中所示的第二半球面部分11300，该接收到的光可以被各半球面部分聚焦于镜子，通过镜子导向至不可见光接收器，所述镜子例如为图11中所示的镜面11400。

步骤12300，确定三维深度信息可包括：使用一个或多个映射函数分别确定结果，其中，θ表示反射光点与相机的光轴之间以弧度计的角度，f表示镜头的焦距，R表示传感器上检测到的光所对应的径向位置，诸如等距映射函数，其可表示为R＝f·θ，球极映射函数，其可表示为

虽然在本文描述的是基于结构光的鱼眼不可见光深度检测方法，但也可以使用其它鱼眼不可见光深度检测技术，例如动态图案结构光深度检测和飞行时间(time-of-flight,ToF)深度检测。在一些实施方式中，结构或动态光图案可以是点云图案、灰色/彩色编码光条纹图案或类似的图案。

例如，鱼眼不可见光飞行时间深度检测可以包括：使用半球面鱼眼不可见泛光投射单元来投射半球面不可见光，或者使用球面不可见泛光投射单元投射球面不可见光；识别投射时间点，所述投射时间点对应于投射不可见光的步骤；使用半球面鱼眼不可见光检测单元或者球面鱼眼不可见光检测单元接收反射的不可见光；确定一个或多个接收时间点，所述一个或多个接收时间点对应于接收反射的不可见光的步骤；以及，基于投射时间点与接收时间点之间的差值确定深度信息。所述半球面鱼眼不可见泛光投射单元，例如为图4中所示的半球面鱼眼不可见泛光投射单元4400或者为图7中所示的半球面鱼眼不可见泛光投射单元7000。所述半球面鱼眼不可见光检测单元，例如为图6所示的半球面鱼眼不可见光检测单元6000。所述球面鱼眼不可见光检测单元，例如为图11所示的球面鱼眼不可见光检测单元11000。与检测或接收反射的不可见光所对应的空间信息，可以被映射到鱼眼不可见光飞行时间深度检测单元的操作环境中，各空间位置所对应的投射时间点与接收时间点之间的差值可以被确定为对应空间点的深度信息。

步骤12400，输出三维深度信息。例如，三维深度信息可以存储在数据存储单元中。又例如，三维深度信息可以被传送到装置的另一个组件。

本文所公开的方法、程序或算法的各个方面、特征、要素和实施方法，可以包含在可由计算机或处理器执行的计算机可读存储介质中，以计算机程序、软件或固件中实现，并可以采取计算机程序产品的形式，诸如有形的计算机可用或计算机可读介质

如本文所使用的术语"计算机"或"计算设备"包括能够执行本文所公开的任何方法或其任何部分的任何单元或单元组合。如本文所使用的术语"用户设备"、"移动设备"或"移动计算设备"包括但不限于用户终端、无线发射/接收单元、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(Personal digital assistant,PDA)、计算机或能够在移动环境中操作的任何其他类型的用户设备。

如本文所使用的术语"处理器"包括单个处理器或多个处理器，诸如一个或多个特殊用途处理器、一个或多个数字信号处理器、一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个微控制器、一个或多个特定应用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits,ASICs)、一个或多个特定应用标准产品(Application Specific StandardProducts,ASSPs)；一个或多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays,FPGAs)电路、任何其他类型或组合的集成电路(Integrated circuits,ICs)、一个或多个状态机或上述任意组合。

如本文所使用的术语"存储器"包括任何计算机可使用的或计算机可读的介质或装置，上述介质或装置可以诸如有形地包含、存储、通信或传输任何信号或信息供任意处理器使用或与任意处理器连接。例如，计算机可读存储介质可包括一个或多个只读存储器、一个或多个随机存取存储器、一个或多个寄存器、一个或多个缓存存储器、一个或多个半导体存储器装置、一个或多个磁性介质，诸如内部硬盘和可移动磁盘、一个或多个磁光介质、一个或多个光学介质，诸如只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)磁盘和数字多功能磁盘(DVD)，或上述任意组合。

本文所使用的术语"指令"可包括用于执行本文所公开的任意方法或其任意部分的指令，并且可在硬件、软件或上述任意组合中实现。例如，指令可以实现为存储在存储器中的信息，诸如计算机程序，其可以由处理器执行以执行本文所述的各方法、算法、方面或上述组合中的任意一种。在一些实施方式中，指令或其一部分可被实现为特殊用途处理器或电路，其可包括用于执行本文所述的任何方法、算法、方面或其组合的专用硬件。部分的指令可以分布在同一机器或不同机器上的多个处理器之间，或分布在诸如局域网、广域网、互联网或上述组合的网络上。

本文所使用的术语"示例"、"实施方式"、"实施"、"方面"、"特征"或"基本部分"表示作为示例、实例或说明。除非明确指出，任意示例、实施例、实施方式、方面、特征或基本部分独立于每个其他示例、实施例、实施方式、方面、特征或基本部分，并可与任意其他示例、实施例、实施方式、方面、特征或基本部分组合使用。

本文所使用的术语"确定"、"识别"或其任何变化，包括：使用本文所示出和描述的一个或多个装置，以任意方式选择、确定、计算、查找、接收、确定、建立、获得或以其他方式识别或确定。

本文所使用的术语"或"意指包含性的"或"，而不是排他性的"或"。即，除非另有规定，或从上下文中明确说明，"X包括A或B"旨在表示任意自然包容的排列组合。也就是说，如果X包括A；X包括B；或者X既包括A又包括B，那么在上述任何一种情况下，"X包括A或B"都是满足的。此外，除非另有规定或从上下文中明确指向单数形式，本申请和所附权利要求书中使用的"一"一般应被解释为意指"一个或多个"。

此外，为简化解释，尽管本文的图和描述可包括步骤或阶段的序列或系列，但本文所公开的方法的基本部分可以各种顺序或同时发生。此外，本文所公开的方法的要素可以与本文未明确提出和描述的其他要素一起存在。此外，并不是本文所描述的方法的所有要素都是实施根据本公开的方法所可能需要的。虽然本文以特定的组合描述了各方面、特征和基本部分，但每个方面、特征或基本部分可以独立地使用，或者，可以和或不和其他方面、特征、基本部分以多种组合使用。