本發(fā)明大體涉及相機(jī)系統(tǒng)，并且，更具體地，涉及智能照明飛行時(shí)間系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

許多現(xiàn)有的計(jì)算系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)傳統(tǒng)的圖像捕獲相機(jī)作為集成的外圍設(shè)備。當(dāng)前的趨勢是通過集成深度捕獲到它的圖像部件而加強(qiáng)計(jì)算系統(tǒng)成像能力。深度捕獲可以被用于，例如，執(zhí)行各種智能目標(biāo)識別功能，例如面部識別(例如安保系統(tǒng)解鎖)或者手勢識別(例如非接觸式用戶界面功能)。

一種被稱為“飛行時(shí)間”成像的深度信息捕獲方法從系統(tǒng)發(fā)射光到物體并且對圖像傳感器的多個(gè)像素中的每一個(gè)，測量光的發(fā)射和在傳感器上的它的反射的圖像的接收之間的時(shí)間。由飛行時(shí)間像素產(chǎn)生的圖像對應(yīng)于目標(biāo)的三維輪廓，其以在每個(gè)不同的(x,y)像素位置的唯一的深度測量(z)為特征。

由于許多具有成像能力的計(jì)算系統(tǒng)本質(zhì)上是可移動的(例如，筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)等)，光源(“照明器”)集成到系統(tǒng)中以達(dá)成飛行時(shí)間操作呈現(xiàn)許多設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，例如成本挑戰(zhàn)、封裝挑戰(zhàn)和/或電源消耗挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

描述了一種裝置，其包括具有照明器的飛行時(shí)間相機(jī)系統(tǒng)。所述照明器具有光學(xué)部件和光源。所述光學(xué)部件和光源被設(shè)計(jì)以在照明器的發(fā)射光功率上限基本上照明在相機(jī)系統(tǒng)的視場中較小的區(qū)域，較小的區(qū)域基本上包含了在視場中的關(guān)注目標(biāo)。

描述了一種裝置，其包括用于在飛行時(shí)間相機(jī)的照明器的光功率上限，照明關(guān)注區(qū)域的手段，所述關(guān)注區(qū)域被成形為包含在飛行時(shí)間相機(jī)的視場中的關(guān)注目標(biāo)，所述關(guān)注區(qū)域小于所述視場。裝置還包括用于利用飛行時(shí)間測量技術(shù)確定在所述區(qū)域中的深度輪廓信息的手段。

附圖說明

下述描述和附圖被用于說明本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中：

圖1a(i)和1a(ii)涉及第一可能的智能照明特征；

圖1b(i)、1b(ii)和1b(iii)涉及分區(qū)的智能照明方法；

圖1c(i)和1c(ii)也涉及分區(qū)的智能照明方法；

圖1d(i)和1d(ii)涉及另一可能的智能照明特征；

圖1e示出了用于分區(qū)的視場的光源的實(shí)施例；

圖2a到2e涉及在智能照明系統(tǒng)中的掃描；

圖3示出了智能照明系統(tǒng)的實(shí)施例；

圖4a到4c示出了智能照明方法的實(shí)施例；

圖5示出了第一照明器實(shí)施例；

圖6示出了第二照明器實(shí)施例；

圖7示出了第三照明器實(shí)施例；

圖8a和8b示出了第四照明器實(shí)施例；

圖9示出了2D/3D相機(jī)系統(tǒng)；

圖10示出了計(jì)算系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

智能照明飛行時(shí)間系統(tǒng)解決了在背景技術(shù)部分提到的一些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。如將要在下面討論的，智能照明牽涉對飛行時(shí)間系統(tǒng)的發(fā)射光的任意或所有的尺寸、形狀或移動的智能操作。飛行時(shí)間系統(tǒng)，以及特別地，集成在電池供電系統(tǒng)中的飛行時(shí)間系統(tǒng)，通常展現(xiàn)出在對能量供應(yīng)的需求與對光信號的發(fā)射強(qiáng)度和接收強(qiáng)度的需求之間的權(quán)衡。

也就是說，隨著照明光信號強(qiáng)度增長，接收到的光信號強(qiáng)度提高。更好的接收的光信號強(qiáng)度引起飛行時(shí)間系統(tǒng)的更好的準(zhǔn)確性和性能。然而，支持更高的發(fā)射光信號強(qiáng)度引起更昂貴的電池解決方案和/或較大的電池壽命上的耗盡，這兩者的任一個(gè)可以是在用戶享受和/或具有飛行時(shí)間測量的系統(tǒng)的接受上的缺點(diǎn)。

智能照明通過聚集照明光功率到照明的較小的面積中而力爭解決這個(gè)問題，所述照明的較小的面積被引導(dǎo)到相機(jī)視場中的關(guān)注區(qū)域上。通過聚焦光功率到照明的較小的面積中，接收的光信號強(qiáng)度和飛行時(shí)間系統(tǒng)性能被加強(qiáng)，而不必增加從電池汲取的能量。因此，前述用戶察覺的缺點(diǎn)可以被可接受地最小化。

光的較小區(qū)域的使用牽涉將照明的較小的區(qū)域引導(dǎo)到相機(jī)視場中關(guān)注區(qū)域的能力。關(guān)注區(qū)域是，例如，小于相機(jī)視場的，并且就獲得深度信息而言比視場中的其他面積優(yōu)先級更高的在相機(jī)視場中的面積。關(guān)注區(qū)域的示例包括存在其深度信息是被期望的目標(biāo)的區(qū)域或者之前進(jìn)行的飛行時(shí)間測量產(chǎn)生差的接收信號強(qiáng)度的區(qū)域。

因此，在在視場中關(guān)注區(qū)域被識別之后，照明系統(tǒng)接收指示關(guān)注區(qū)域的信息并將光強(qiáng)度聚集在關(guān)注區(qū)域上。聚集光強(qiáng)度到關(guān)注區(qū)域可以牽涉在光照器的功率限度上或在光照器的功率限度附近發(fā)射光學(xué)光，但是將所述光主要引導(dǎo)到關(guān)注區(qū)域上。

第一示例包括，對于具有單一光源的照明器，在照明器的功率限度從光源發(fā)射光以及將光的較小的“光斑”聚焦在關(guān)注區(qū)域。第二示例包括，對于具有多個(gè)光源的照明器，在照明器的功率限度從其中一個(gè)光源發(fā)射光以使其他光源的光必需保持關(guān)閉以及將光束從照明光源引導(dǎo)到關(guān)注區(qū)域。

其他智能照明策略可以通過用比全照明器功率小的功率照明關(guān)注區(qū)域而利用較小的關(guān)注區(qū)域的照明。例如，如果關(guān)注區(qū)域足夠小，有關(guān)區(qū)域的足夠準(zhǔn)確的信息可以是用比全照明器功率小的功率可得到的。

各種智能照明系統(tǒng)的可能的特征在下面詳細(xì)的討論。通常，然而，智能照明系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)為改變被照明區(qū)域的尺寸和形狀兩者或兩者之一以便照明在相機(jī)視場中的關(guān)注目標(biāo)。此外，智能照明系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)為改變被照明區(qū)域的位置，例如，通過在視場中掃描發(fā)射束。

如下面討論的圖1a到1d涉及改變被照明區(qū)域尺寸和形狀的方面。相比之下，如下面討論的圖2a到2c涉及改變被照明區(qū)域位置的方面。

圖1a(i)和1a(ii)說明被照明區(qū)域的尺寸可以在將被照明的關(guān)注目標(biāo)的視圖中被調(diào)整。也就是說，在圖1a(i)的第一情形111中，第一、較小的關(guān)注目標(biāo)102在相機(jī)的視場101中消耗較小的面積。因此，由照明器發(fā)射的關(guān)注的被照明區(qū)域103的尺寸被收縮到包含較小的關(guān)注目標(biāo)102。相比之下，在圖1a(ii)的情形112中，第二、更大的關(guān)注目標(biāo)104在相機(jī)的視場101中消耗較大的面積。因此，由照明器發(fā)射的關(guān)注的被照明區(qū)域105被擴(kuò)展到包含較大的關(guān)注目標(biāo)104。

被照明區(qū)域103、105的尺寸的收縮和擴(kuò)展可以，例如，用具有可移動光學(xué)部件(例如，可移動光源、可移動透鏡、可移動反光鏡等)的照明器實(shí)現(xiàn)。在照明器中的光學(xué)部件的被控制的移動可以被用于可控地設(shè)定被照明區(qū)域的尺寸。具有可移動光學(xué)部件的照明器的示例進(jìn)一步在下面關(guān)于圖5a到5c被更詳細(xì)地討論。

可替代地，如圖1b(i)和1b(ii)所示，視場101可以被分區(qū)成不同的部分，所述部分可以單獨(dú)地被照明(例如，如圖1b(i)所示，視場被分區(qū)成九個(gè)不同的部分106_1到106_9)。如圖1b(i)的情形121中所示，較小的關(guān)注目標(biāo)107通過照明分區(qū)中的一個(gè)分區(qū)(分區(qū)106_1)而被照明。相比之下，如圖1b(ii)的情形122中所示，較大的關(guān)注目標(biāo)109通過照明分區(qū)中的四個(gè)分區(qū)(分區(qū)106_1、106_2、106_4和106_5)而被照明。因此，圖1b(ii)的被關(guān)注的被照明區(qū)域110明顯大于圖1b(i)的被關(guān)注的被照明區(qū)域108。

參照圖1b(ii)注意到整個(gè)的視場可以通過同時(shí)照明所有分區(qū)，或者，通過接連單獨(dú)地照明每個(gè)分區(qū)(或兩種方法的某種混合)而被照明。前種方法易于引發(fā)更弱的接收光信號。后種方法可以用在單獨(dú)被照明的分區(qū)上更高的光聚集執(zhí)行，但是以掃描視場需要的時(shí)間為代價(jià)。這里，接連照明每個(gè)分區(qū)對應(yīng)于掃描的形式。掃描進(jìn)一步在下面關(guān)于圖2a到2e更詳細(xì)地描述。

在視場中被分區(qū)的區(qū)域的照明可以用分區(qū)的光源實(shí)現(xiàn)。圖1b(iii)描繪了示例性的被分區(qū)的照明器光源117的頂視圖(向照明器的表面的里面看)，所述照明器光源117具有九個(gè)單獨(dú)的光源113_1到113_9。在各種實(shí)施例中，每個(gè)單獨(dú)的光源實(shí)施為垂直腔側(cè)發(fā)射激光器(VCSELs)或發(fā)光二極管(LEDs)并且負(fù)責(zé)照明特定分區(qū)。所有單獨(dú)光源113_1到113_9可以集成，例如，在相同的半導(dǎo)體芯片上。在一實(shí)施例中，每個(gè)單獨(dú)的光源被實(shí)施為光源器件(VCSELs或LEDs)的陣列使得整個(gè)的光照器功率預(yù)算可以用在只照明單一區(qū)域(在這種情況下，其他區(qū)域的單獨(dú)的光源必須關(guān)閉)。

如果照明器光源117被用于圖1b(i)的情形121，單獨(dú)的光源113_1將被開啟以照明分區(qū)106_1。相比之下，如果照明器光源117被用于圖1b(ii)的情形112，單獨(dú)的光源113_1、113_2、113_4和113_5將被開啟。更多有關(guān)具有分區(qū)的視場的照明器的細(xì)節(jié)和對應(yīng)的光源實(shí)施例進(jìn)一步在下面更詳細(xì)地描述。

圖1c(i)示出了另一個(gè)分區(qū)方法，其中分區(qū)本身不全是相同的尺寸。也就是說，存在具有不同尺寸的不同分區(qū)。由于不同尺寸的分區(qū)，被照明區(qū)域的尺寸可以通過依次照明不同尺寸的分區(qū)而改變。例如，如果只有較小的分區(qū)被照明并且然后只有較大的分區(qū)被照明，則被照明區(qū)域的尺寸將擴(kuò)展。圖1c(i)的分區(qū)方法的示例性的光源119如圖1c(ii)所示。注意照明較大分區(qū)的單獨(dú)的光源比照明較小分區(qū)的單獨(dú)的光源具有較大的潛在的光學(xué)功率輸出(例如，通過具有更多VCSELs或LEDs所說明的)。

注意，對相同發(fā)射光功率，被照明區(qū)域的尺寸的擴(kuò)展和/或收縮(無論通過非分區(qū)的還是分區(qū)的原理)牽涉在被照明區(qū)域的尺寸和接收信號的強(qiáng)度之間的權(quán)衡。也就是說，對于相同的發(fā)射光功率，較小的被照明區(qū)域?qū)?yīng)于較強(qiáng)的接收信號強(qiáng)度。相比之下，再對于恒定的發(fā)射光功率，較大的被照明區(qū)域?qū)?yīng)于較弱的接收信號強(qiáng)度。

如果較大的被照明區(qū)域尺寸被期望但是在接收信號強(qiáng)度上無損失，則存在另一在被照明區(qū)域尺寸和將要被照明器消耗的功率的量之間的權(quán)衡。也就是說，為了增加被照明區(qū)域的尺寸但保持接收光信號強(qiáng)度，照明器(沒有如下述的任何掃描)通常將需要發(fā)射更強(qiáng)的光，其將導(dǎo)致照明器消耗更多能量。

一些智能照明系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)為在圖像傳感器保持最小接收光信號強(qiáng)度。在關(guān)注的被照明區(qū)域收縮的情況下，光強(qiáng)度可以被降低，因?yàn)槊繂挝徽彰鞅砻娣e的足夠強(qiáng)的光強(qiáng)度仍可以被保持。相反地，照明器功率可以隨著關(guān)注區(qū)域的尺寸擴(kuò)展而增大。

此外，在關(guān)注區(qū)域較小的情況下，因?yàn)閷⒈徽彰鞯哪繕?biāo)更遠(yuǎn)，發(fā)射光強(qiáng)度可以只稍微降低、保持恒定或甚至提高，因?yàn)榻邮展庑盘柾ǔＥc從反射目標(biāo)距相機(jī)的距離成反比。因此，當(dāng)確定合適的照明器光功率時(shí)，智能照明系統(tǒng)除了考慮關(guān)注目標(biāo)的尺寸還可以考慮它的距離。當(dāng)設(shè)定照明特性時(shí)智能照明系統(tǒng)可以考慮的因素的更充分的討論在下面關(guān)于圖3被更詳細(xì)地描述。

在各種實(shí)施例中，被照明區(qū)域的形狀可以改變。圖1d(i)示出了第一情形131，當(dāng)指向束(pointed beam)被指向視場中間時(shí)，指向束基本上為圓形，但是，如圖1d(ii)的情形132所示，當(dāng)相同的束被指向被照明區(qū)域的視場的角時(shí)，指向束變?yōu)樾螤罡拥貦E圓。指向束的移動，如將在下面更詳細(xì)地討論的，可以用具有可移動光學(xué)部件的照明器實(shí)現(xiàn)。

圖1e示出了用于分區(qū)視場方法的光源的實(shí)施例，其分區(qū)本身具有不同的形狀。因此，只照明具有第一形狀的第一分區(qū)，然后只照明具有第二、不同形狀的第二分區(qū)，將對應(yīng)地在視場中產(chǎn)生改變形狀的被照明區(qū)域。

上面描述的圖1a到1e涉及智能照明系統(tǒng)，所述智能照明系統(tǒng)可以隨著系統(tǒng)試圖適當(dāng)?shù)卣彰鞒霈F(xiàn)在飛行時(shí)間相機(jī)系統(tǒng)視場中的不同的關(guān)注目標(biāo)而改變被照明區(qū)域的尺寸和/或形狀。

相比之下，圖2a到2c涉及在相機(jī)視場中的發(fā)射光的掃描。掃描牽涉為了捕獲比被照明區(qū)域本身的尺寸大的全部的關(guān)注區(qū)域，隨著時(shí)間接收照明的區(qū)域的智能改變。這里，從上面的圖1a到1e回顧，隨著關(guān)注區(qū)域的擴(kuò)展，為了保持足夠強(qiáng)的照明和對應(yīng)的接收信號強(qiáng)度，發(fā)射光強(qiáng)度可能不得不增大。可以想象，一些關(guān)注區(qū)域可以足夠大，其適當(dāng)?shù)陌l(fā)射光強(qiáng)度超過期望或允許的照明器光預(yù)算。

掃描有助于在較大的關(guān)注區(qū)域上保持或增強(qiáng)接收信號強(qiáng)度，但是發(fā)射光功率強(qiáng)度沒有對應(yīng)增大。也就是說，例如，通過在較大的關(guān)注區(qū)域上掃描照明的較小的“點(diǎn)”，即使用只足夠照明較小的點(diǎn)的光功率，對于較大的關(guān)注區(qū)域，深度信息可以被收集。

圖2a示出了如剛剛上面所述的掃描的示例。如圖2a所示，較大的關(guān)注目標(biāo)205通過掃描較小的被照明區(qū)域照明，所述掃描最初從在時(shí)間T1的位置206到在時(shí)間T2的位置207并且然后到在時(shí)間T3的位置208并且最后在時(shí)間T4的位置209。圖2a的掃描可以例如用具有移動的光學(xué)部件的照明器來實(shí)現(xiàn)，所述光學(xué)部件能夠在視場中以掃描運(yùn)動指向或掃掠光束。

可替代地或結(jié)合地，如圖2b所示，掃描可以用分區(qū)照明系統(tǒng)通過以開啟和關(guān)閉序列照明不同的分區(qū)達(dá)成。也就是說，如圖2b所示，第一分區(qū)211在時(shí)間T1被照明。緊接著，在時(shí)間t2，第一分區(qū)211被關(guān)閉，并且第二分區(qū)212被開啟。對于第三和第四分區(qū)213、214，類似的序列緊接著在時(shí)間t3和t4發(fā)生。于是，在所有四個(gè)分區(qū)中的關(guān)注區(qū)域可以在時(shí)間t1到t4被照明。

圖2c示出了掃描可以是不連貫的。也就是說，圖2a和2b的實(shí)施例假設(shè)下一個(gè)在掃描中將被照明的區(qū)域是與之前剛剛被照明的區(qū)域相鄰的。相比之下，圖2c說明了掃描可以包括照明不相鄰的兩個(gè)分開的區(qū)域。這里，在時(shí)間T1，第一區(qū)域221被照明。然后，在時(shí)間T2，第二區(qū)域222被照明，所述兩個(gè)區(qū)域在視場中相互不相鄰。不連貫的掃描可以被執(zhí)行，例如，當(dāng)“關(guān)注區(qū)域”包括在需要照明的視場中的兩個(gè)或更多不同的、非相鄰的面積或事項(xiàng)。不連貫掃描可以用分區(qū)以及非分區(qū)照明策略執(zhí)行。

注意，圖2c的示例還示出，被照明區(qū)域的尺寸可以在掃描序列上改變(被照明區(qū)域222比被照明區(qū)域221大)。在掃描的過程中改變被照明區(qū)域尺寸不限于不連貫掃描并且可以是例如上面討論的圖2a和2b的連續(xù)掃描的特征。在分區(qū)掃描的情況下，改變被照明區(qū)域的尺寸是可能的，例如通過首先轉(zhuǎn)到第一分區(qū)并且然后轉(zhuǎn)到多個(gè)分區(qū)。

圖2d進(jìn)一步示出了某分區(qū)的智能照明系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)為在分區(qū)中執(zhí)行掃描。也就是說，照明器可以既具有分區(qū)的光源又具有可移動光學(xué)部件，使得在分區(qū)中較小的束在分區(qū)的表面積中被掃描以有效地照明分區(qū)。如圖2d所示，比分區(qū)尺寸較小的照明“點(diǎn)”在左上分區(qū)中被掃描以有效地照明左上分區(qū)。通過連續(xù)地或同時(shí)掃描每個(gè)分區(qū)(如在下面進(jìn)一步關(guān)于圖2e的討論)或兩種方法的某種混合，整個(gè)的視場可以被掃描。

如上面討論的，各種照明器實(shí)施例能夠改變被照明區(qū)域的尺寸(通過改變發(fā)射光的束的橫截面)，同時(shí)其他照明器實(shí)施例涵蓋分區(qū)的方法，其中視場被分區(qū)并且照明器能夠單獨(dú)地照明每個(gè)分區(qū)。圖2d的方法可以被集成到具有這兩個(gè)特性的照明器中。也就是說，可以想象，其設(shè)計(jì)支持改變被照明區(qū)域尺寸的照明器可以構(gòu)想地形成束，所述束足夠大以照明整個(gè)分區(qū)，并且還形成束，所述束比整個(gè)分區(qū)小使得它可以在分區(qū)中掃描。

圖2e示出了另一分區(qū)掃描方法，其中相應(yīng)的分區(qū)同時(shí)用它們自己相應(yīng)的光束掃描。在一實(shí)施例中，照明器被設(shè)計(jì)為不僅同時(shí)將分開的光束引導(dǎo)到每個(gè)分區(qū)還能夠掃描光束。能夠同時(shí)掃描在視場中的多個(gè)分區(qū)的照明器設(shè)計(jì)的實(shí)施例在下面進(jìn)一步地被更詳細(xì)地描述。

注意，雖然圖2d的實(shí)施例針對分區(qū)的方法，其他實(shí)施例可以在區(qū)域上掃描，在所述區(qū)域中照明器設(shè)計(jì)不完全包括分區(qū)的設(shè)計(jì)(例如，特定的光束可以被引導(dǎo)到視場中的任何地方)。然而，同時(shí)的多束的掃描包括每條束，所述每條束具有在其中掃描的其自身相應(yīng)的區(qū)域。這樣的區(qū)域可以被視為在同時(shí)多束掃描序列中的分區(qū)。

在上面討論的圖2a到2e的任何掃描方法，可以引入在收集關(guān)注區(qū)域的飛行時(shí)間信息所用的時(shí)間和關(guān)注區(qū)域大小之間的權(quán)衡。也就是說，對于恒定的被照明區(qū)域尺寸(例如，“點(diǎn)尺寸”)，隨著將要被照明的被關(guān)注的區(qū)域的尺寸增長，將會消耗更多掃描時(shí)間。反之，如果關(guān)注的區(qū)域增長，掃描時(shí)間可以通過增加照明的尺寸而降低，但是以增長的發(fā)射光功率(如果每單位面積光強(qiáng)度被保持)或者接收信號強(qiáng)度(如果每單位面積光強(qiáng)度被允許降低)為代價(jià)。

圖1a到1e和2a到2d的討論著重說明了在智能系統(tǒng)中存在的一些基本權(quán)衡，例如：1)在被照明區(qū)域尺寸和接收信號強(qiáng)度之間的權(quán)衡；2)在接收信號強(qiáng)度和照明器功率消耗之間的權(quán)衡；3)在被照明區(qū)域尺寸和掃描時(shí)間之間的權(quán)衡；4)在照明器功率和關(guān)注目標(biāo)和相機(jī)之間的距離之間的權(quán)衡。另外的權(quán)衡可以包括關(guān)注目標(biāo)的反射和發(fā)射光功率之間的權(quán)衡。這里，一般的飛行時(shí)間照明器將發(fā)射紅外(IR)光。如果將被照明的關(guān)注目標(biāo)基本上反射IR光，照明器可以發(fā)射較小的光功率。相比之下，如果將被照明的關(guān)注目標(biāo)沒有特別好地反射IR光，照明器可以增加它的發(fā)射光功率。

哪種權(quán)衡和/或哪個(gè)方向和任意特定的權(quán)衡應(yīng)該有多重要應(yīng)該是圍繞任意特定的照明情形的特定的環(huán)境的函數(shù)。

例如，考慮將要被照明的關(guān)注目標(biāo)具有適中的尺寸并且遠(yuǎn)離相機(jī)。這里，如果可用的功率預(yù)算大并且期望在短時(shí)間內(nèi)完成讀取，智能照明控制系統(tǒng)可以選擇用高照明器功率完全地照明目標(biāo)區(qū)域而不進(jìn)行任何掃描。相比之下，在另一情況下，其中關(guān)注的物體大并且接近相機(jī)，但是可用的功率預(yù)算小并且缺乏馬上完成讀取的需要，相同的智能照明系統(tǒng)可以選擇形成較小的被照明區(qū)域并且在關(guān)注的區(qū)域上掃描它。

從這些例子，應(yīng)該清楚的是，智能照明系統(tǒng)可以在用特定的被照明區(qū)域大小、照明器功率和是否發(fā)生任何掃描，照明特定關(guān)注區(qū)域之前考慮周圍的情況。

圖3示出了智能照明技術(shù)301集成到例如手持平板或智能手機(jī)的工作計(jì)算系統(tǒng)中。這里，智能照明技術(shù)可以，例如，在用于包括飛行時(shí)間測量能力的集成相機(jī)設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動軟件和/或固件中部分或全部地實(shí)施。軟件/固件可以，例如，在計(jì)算系統(tǒng)的非易失性存儲器中(例如，F(xiàn)LASH固件或系統(tǒng)存儲器中)被存儲。

如圖3所示，智能照明技術(shù)軟件/硬件可以被實(shí)現(xiàn)為方法的系統(tǒng)，所述方法的系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為被給定對應(yīng)于深度輪廓圖像捕獲序列的周圍情況的一組輸入信號在前述權(quán)衡中尋求適當(dāng)?shù)钠胶狻?/p>

如圖3所示，智能照明方法301可以從主系統(tǒng)302接收一個(gè)或多個(gè)下列輸入?yún)?shù)：1)關(guān)注目標(biāo)(其可以具體為目標(biāo)是什么(例如手、臉等)和/或目標(biāo)位置的特性和/或在視場中的形狀)；2)飛行時(shí)間測量有多么時(shí)間緊急(它需要被執(zhí)行得多塊)；和3)飛行時(shí)間系統(tǒng)和/或它的照明器的功率預(yù)算(例如，具體為最大允許功率)。產(chǎn)生這些輸入?yún)?shù)的主系統(tǒng)302的部件可以包括智能目標(biāo)識別軟件應(yīng)用和/或硬件邏輯電路部件(例如，用于面部識別、手識別等)。主系統(tǒng)302的能量管理軟件、固件和/或硬件可以產(chǎn)生功率預(yù)算輸入信息。

智能照明方法301還可以從相機(jī)系統(tǒng)303b自身接收輸入信息，例如：1)關(guān)注目標(biāo)與相機(jī)之間的距離；2)關(guān)注目標(biāo)的反射性；3)關(guān)注目標(biāo)的位置和/或形狀；4)背景光的強(qiáng)度。由相機(jī)提供的任何輸入?yún)?shù)可以在目標(biāo)的(或者大體上說，視場)最初照明之后被提供。也就是說，例如，作為對來自主系統(tǒng)302的輸入的最初響應(yīng)，飛行時(shí)間系統(tǒng)可以最初照明目標(biāo)和/或視場作為第一遍。從所述第一遍收集的數(shù)據(jù)然后被呈現(xiàn)給智能照明方法301使得它們可以根據(jù)哪個(gè)區(qū)域被照明和發(fā)射光應(yīng)該多強(qiáng)而更好地優(yōu)化目標(biāo)的捕獲。

為了產(chǎn)生對相機(jī)303b圖像捕獲控制命令，智能照明方法301用可應(yīng)用的輸入?yún)?shù)有效地確定哪種權(quán)衡控制和/或哪個(gè)方向和任何特定的權(quán)衡應(yīng)該有多重要，所述控制命令指定什么區(qū)域被照明、發(fā)射光的強(qiáng)度、是否應(yīng)用任何掃描和例如如果應(yīng)用，可應(yīng)用的掃描參數(shù)(例如掃描時(shí)間、掃描速度、掃描圖案等)。

圖4a到4c示出了圖3的智能照明方法301可以被設(shè)計(jì)以執(zhí)行的方法的另一實(shí)施例。如圖4a所示，最初，例如基本上覆蓋了相機(jī)的視場401的大面積410首先由飛行時(shí)間照明器照明。在一些實(shí)施例中，如圖4a所示，大面積410可以對應(yīng)于整個(gè)視場401。在其他實(shí)施例中，大面積410可以對應(yīng)于大部分但是小于整個(gè)視場401(例如大約視場410的33％、50％、60％、75％)。這里，注意，在視場401中大面積410的照明可以對應(yīng)于更弱的接收光強(qiáng)度，因?yàn)榘l(fā)射的照明在更寬的表面積上被“鋪展”。

接收反射光的圖像傳感器包括測量在每個(gè)像素接收信號強(qiáng)度相對某閾值的電路(例如感測放大電路)。那些在弱光強(qiáng)度接收光的像素被識別(例如其接收光強(qiáng)度降低到閾值以下的像素被識別)。在許多情況下，如圖4b所示，預(yù)期的是，相鄰的像素組將降低到閾值以下，這進(jìn)而對應(yīng)于在視場401中的接收弱光信號的區(qū)域411的識別。

這里，圖3的智能照明方法301可以接收所有圖像傳感器的像素的信號強(qiáng)度信息并且應(yīng)用閾值以確定區(qū)域411的尺寸和位置，或者，可替代地，可以只接收從降低到閾值以下的像素的特性并且從它們確定區(qū)域411。在識別弱信號區(qū)域411時(shí)，智能照明方法將如圖4c所示進(jìn)行到以給飛行時(shí)間照明器指定指令以重照明這些相同區(qū)域411。

用更多聚集的光執(zhí)行重照明以“提高(boost)”引導(dǎo)到區(qū)域411的光強(qiáng)度。所述聚集通過形成照明光的較小的區(qū)域(相較于照明整個(gè)視場)來實(shí)現(xiàn)，所述照明光，例如，具有與當(dāng)視場被充溢時(shí)發(fā)射的照明器強(qiáng)度相同的量。利用更強(qiáng)的光對這些區(qū)域的重照明，飛行時(shí)間測量應(yīng)該被完成，在于之前接收弱光信號的像素現(xiàn)在將接收足夠強(qiáng)的光信號。

在具有可移動光學(xué)部件的照明器的情況下，需要重照明的視場的部分可以通過移動一個(gè)或多個(gè)光學(xué)部件以將光束引導(dǎo)到每個(gè)區(qū)域上而被重照明。在具有分區(qū)視場的照明器的情況下，需要重照明的視場的部分通過照明他們對應(yīng)的分區(qū)而重照明。在一個(gè)實(shí)施例中，被用于最初照明整個(gè)視場的光功率的相同的總量可以與被用于只照明被重照明的分區(qū)的功率總量相同。

圖5到8a、b提供了照明器不同的實(shí)施例，所述實(shí)施例能夠執(zhí)行上述智能照明技術(shù)。

圖5示出了具有用于調(diào)整被照明區(qū)域尺寸(通過在光源上垂直移動透鏡)以及掃描照明區(qū)域或者至少將照明引導(dǎo)到相機(jī)的視場內(nèi)的任意面積(通過在光源上使透鏡平面傾斜)的可移動透鏡組件501、502的照明器的實(shí)施例。

如圖5所示，光源503位于透鏡501下方，并且，當(dāng)照明時(shí)，發(fā)射光通過透鏡傳播，并進(jìn)入相機(jī)的視場。光源503例如可以被實(shí)施為具有紅外(IR)VCSELs或LEDs陣列的半導(dǎo)體芯片。陣列的使用有助于“增大”最大光輸出功率，其大致與NL共同延伸地進(jìn)行，其中，N是在陣列中VCSELs/LEDs的數(shù)量并且L是每個(gè)VCSELs/LEDs的最大輸出功率。在一實(shí)施例中，在陣列中的所有VCSELs/LEDs接收相同的驅(qū)動電流，使得每個(gè)VCSELs/LEDs發(fā)射的光功率大約與在陣列中的其他VCSELs/LEDs相同。光輸出功率通過控制驅(qū)動電流的大小而控制。

各具有彈簧復(fù)位件533、534的一對音圈馬達(dá)531、532被用作致動器以限定沿透鏡501的外邊沿的兩個(gè)點(diǎn)的每個(gè)的垂直位置。透鏡501關(guān)于y軸的傾斜角度基本上由第一馬達(dá)531對它的復(fù)位彈簧533施加的力限定。透鏡502關(guān)于x軸的傾斜角度基本上由第一馬達(dá)532對它的復(fù)位彈簧534施加的力限定。從這些基本的情形，透鏡的任意傾斜角可以被建立為由馬達(dá)施加的對應(yīng)的力以及由彈簧施加的反作用力的函數(shù)。透鏡支撐件501與復(fù)位彈簧的相對側(cè)上可以存在鉸鏈銷或球關(guān)節(jié)，例如，以允許透鏡支撐件501繞x和y軸樞轉(zhuǎn)。

此外，透鏡501的垂直位置可以通過相等地致動兩個(gè)馬達(dá)531、532建立。也就是說，如果兩個(gè)馬達(dá)531、531均向外伸出相等的量，透鏡將在+z方向被抬高。相應(yīng)地，如果兩個(gè)馬達(dá)531、531均向內(nèi)凹陷相等的量，透鏡將在-z方向被降低。替代上述鉸鏈銷或球關(guān)節(jié)，一個(gè)或多個(gè)另外的音圈致動器可以沿透鏡支撐件502的外周被定位以進(jìn)一步穩(wěn)定透鏡的傾斜角度和垂直定位兩者(例如三個(gè)120°間隔分開的致動器，四個(gè)90°間隔分開的致動器等)。

圖6示出了具有可移動光源603的照明器。光源本身可以實(shí)施為上面關(guān)于圖5討論的光源503。在圖6的方法中，透鏡組件定位基本上保持固定，但是光源安裝在其上的平臺或基底610是根據(jù)上面關(guān)于圖5的透鏡支撐件502討論的相同的原則可移動的。也就是說，音圈馬達(dá)致動器和復(fù)位彈簧對631/633、632/634可以被用于實(shí)現(xiàn)平臺610關(guān)于x和y軸兩者或兩者之一的傾斜角度。改變平臺的傾斜角度改變了發(fā)射光到透鏡中的入射角度，其轉(zhuǎn)而將改變從透鏡發(fā)射到相機(jī)視場中的光束的指向方向。

第三音圈致動器和復(fù)位彈簧對(未示出)可以耦合在除了音圈致動器和復(fù)位彈簧對631/633、632/634被定位的兩個(gè)邊沿的平臺610的邊沿上以實(shí)現(xiàn)平臺610沿z軸的移動，其轉(zhuǎn)而將影響在相機(jī)視場中被照明區(qū)域的尺寸(點(diǎn)尺寸)。

圖7示出了另一照明器實(shí)施例，其中光源712固定在機(jī)械臂713的下側(cè)，所述機(jī)械臂713以一角度取向，光源以該角度定位以將光引導(dǎo)到安裝在可移動平臺710上的反射鏡714。透鏡和透鏡支撐件在反射鏡上方的位置被固定，使得從反射鏡表面反射的光通過透鏡傳播到相機(jī)的視場中。光源可以如上面關(guān)于圖5和6所討論的被實(shí)施。

一組音圈馬達(dá)致動器和復(fù)位彈簧對731/733、732/734可以被用于實(shí)現(xiàn)平臺710關(guān)于x和y軸兩者或兩者之一的傾斜角度。改變平臺710的傾斜角度改變了發(fā)射光到透鏡中的入射角度，其轉(zhuǎn)而將改變從透鏡發(fā)射到相機(jī)視場中的光束的指向方向。

第三音圈致動器和復(fù)位彈簧對(未示出)可以耦合在除了音圈致動器和復(fù)位彈簧對731/733、732/734被定位的兩個(gè)邊沿的平臺710的邊沿上以實(shí)現(xiàn)平臺710沿z軸的移動，其轉(zhuǎn)而將影響在相機(jī)視場中光照區(qū)域的尺寸(點(diǎn)尺寸)。

圖6和7的照明器設(shè)計(jì)的任一個(gè)可以被加強(qiáng)以包括如圖5中討論的可移動透鏡布置。向圖6和圖7的設(shè)計(jì)中加入可移動透鏡能力可以，例如，提供更快的掃描時(shí)間和/或從照明器的較大的發(fā)射角度。圖6和7的每個(gè)可移動平臺610、710可以實(shí)施為微機(jī)電(MEM)設(shè)備以將光源(圖6)或反射鏡(圖7)放置在xy平面上的任意位置。

圖8a和8b示出了照明器的實(shí)施例，所述照明器被設(shè)計(jì)成單獨(dú)地照明視場中不同的分區(qū)。如圖8a和8b中所示的，照明器801包括具有用于視場中每個(gè)分區(qū)的光源陣列806_1到806_9的半導(dǎo)體芯片804。雖然圖8a和8b的特定的實(shí)施例示出了以正交網(wǎng)格布置的九個(gè)視場部分，分區(qū)的其他數(shù)量和/或布置可以被使用。類似地，雖然每個(gè)光源陣列被描繪為相同尺寸的NxN方塊陣列，在相同半導(dǎo)體管芯上包括不同尺寸和/或形狀的陣列的其他陣列圖案和/或形狀可以被使用。每個(gè)光源陣列106_1到106_9可以被實(shí)施為，例如，VCSELs或LEDs陣列。

根據(jù)圖8a和8b，在一實(shí)施例中，照明器801還包括光學(xué)元件807，所述光學(xué)元件807在面對半導(dǎo)體芯片804的底面上具有微透鏡陣列808并且具有用于每個(gè)分區(qū)的具有不同透鏡結(jié)構(gòu)805的發(fā)射表面以將從它的特定的光源陣列接收的光引導(dǎo)到它的對應(yīng)的視場分區(qū)。微透鏡陣列808的每個(gè)透鏡基本表現(xiàn)為較小的物鏡，其收集來自下側(cè)的光源的發(fā)散光并且當(dāng)光接近發(fā)射表面時(shí)在光學(xué)元件內(nèi)部將光成形成較小的發(fā)散。在一個(gè)實(shí)施例中，微透鏡被分配給下側(cè)的光源陣列的每個(gè)光源并且與下側(cè)的光源陣列的每個(gè)光源對齊，雖然其他的實(shí)施例可以存在，在所述其他實(shí)施例中，對于任意特定陣列，每個(gè)光源有更多或更少的透鏡。

微透鏡陣列808通過捕獲大部分從下側(cè)的激光器陣列發(fā)射的光學(xué)光和形成更聚集的束而加強(qiáng)光學(xué)效率。這里，各種陣列的單獨(dú)的光源一般具有寬的發(fā)射光發(fā)散角度。微透鏡陣列808能夠從陣列的光源收集大部分或所有發(fā)散的光并且有助于形成具有較小發(fā)散角的發(fā)射光束。

從光源陣列收集大部分或所有光并且形成更低發(fā)散角的束基本上形成更高的光功率束(也就是說，每單位表面積的光強(qiáng)度增大)，引起在傳感器對于被所述束照明的關(guān)注區(qū)域的更強(qiáng)的接收信號。根據(jù)計(jì)算，如果從光源陣列的發(fā)散角度是60°，降低發(fā)射束的發(fā)散角度到30°將以4.6的系數(shù)提高在傳感器處的信號強(qiáng)度。降低發(fā)射光的發(fā)散角度到20°將以10.7的系數(shù)提高在傳感器處的信號強(qiáng)度。

此外，光學(xué)元件807可以被設(shè)計(jì)成提供被收集光的進(jìn)一步擴(kuò)散，這通過，例如，用在IR光譜中為半透明的材料構(gòu)建元件807和/或另外設(shè)計(jì)元件807內(nèi)的光學(xué)路徑以施加散射內(nèi)反射(例如將元件807構(gòu)造為多層結(jié)構(gòu))。如上面簡要提到的，光學(xué)元件807的發(fā)射表面可以包括獨(dú)特的透鏡結(jié)構(gòu)805，每個(gè)透鏡結(jié)構(gòu)805被成形為將光引導(dǎo)到它的正確的視場分區(qū)。如圖8a和8b的實(shí)施例所示，每個(gè)透鏡結(jié)構(gòu)805具有圓凸形狀。其他實(shí)施例可以具有，例如更銳利的梯形形狀或者根本沒有結(jié)構(gòu)。

與上面關(guān)于圖5、6和7提供的討論一致，光學(xué)元件807還可以為可移動的，這例如通過機(jī)械地耦合，例如兩個(gè)或三個(gè)音圈馬達(dá)致動器和復(fù)位彈簧對來實(shí)現(xiàn)。通過設(shè)計(jì)光學(xué)元件807為可移動的，如上面關(guān)于圖2d討論的在分區(qū)中掃描單一束可以通過以掃描運(yùn)動移動光學(xué)元件807同時(shí)只照亮與被掃描的分區(qū)相關(guān)聯(lián)的光源而達(dá)到。此外，如圖2e所示的多個(gè)分區(qū)的同時(shí)掃描可以通過照亮每個(gè)分區(qū)的相應(yīng)的光源和以掃描運(yùn)動移動光學(xué)元件807被實(shí)現(xiàn)。

圖9示出了集成的傳統(tǒng)相機(jī)和飛行時(shí)間圖像系統(tǒng)900。系統(tǒng)900具有用于與例如較大的系統(tǒng)/主板電連接的連接器901，所述較大的系統(tǒng)/主板例如臺式電腦、平板電腦或智能手機(jī)的系統(tǒng)/主板。根據(jù)布局和實(shí)施方式，連接器901可以連接于例如與系統(tǒng)/主板進(jìn)行實(shí)際連接的柔性電纜，或連接器901可以直接與系統(tǒng)/主板進(jìn)行連接。

連接器901固定于平面板902，所述平面板902實(shí)施為交替的導(dǎo)電層和絕緣層的多層結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)電層被構(gòu)圖以形成支持系統(tǒng)900的內(nèi)部電連接的電子跡線。通過連接器901，命令從較大的主系統(tǒng)被接收，所述命令例如在相機(jī)系統(tǒng)900中向配置寄存器寫入配置信息或從配置寄存器讀取配置信息的配置命令。此外，命令可以為例如由上述關(guān)于圖3討論的智能技術(shù)方法301提供的任何輸出的與智能照明技術(shù)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的任何命令。

RGBZ圖像傳感器903在接收透鏡904下被安裝于平面板902。RGBZ圖像傳感器903包括具有RGBZ單位像素單元的像素陣列。所述RGB像素單元被用于支持傳統(tǒng)“2D”可見光捕獲(傳統(tǒng)的圖片采集)功能。Z像素單元對IR光敏感并且被用于利用飛行時(shí)間技術(shù)支持3D深度輪廓成像。雖然基本的實(shí)施例包括用于可見圖像捕獲的RGB像素，其他的實(shí)施例可以使用不同的彩色像素策略(例如，青色、品紅色和黃色)。

圖像傳感器903還可以包括用于數(shù)字化來自圖像傳感器的信號的ADC電路以及用于產(chǎn)生用于像素陣列和ADC電路的計(jì)時(shí)和控制信號的計(jì)時(shí)和控制電路。

平面板902可以包括信號跡線以將由ADC電路提供的數(shù)字信息傳送給連接器901以被主計(jì)算系統(tǒng)的更高端的組件處理，所述主計(jì)算系統(tǒng)的更高端的組件例如圖像信號處理流水線(例如，其被集成在應(yīng)用處理器上)。

相機(jī)透鏡模塊904被集成在RGBZ圖像傳感器903之上。相機(jī)透鏡模塊904包含一個(gè)或多個(gè)透鏡的系統(tǒng)以聚焦接收到的光到圖像傳感器903。因?yàn)橄鄼C(jī)透鏡模塊904接收可見光可能干擾圖像傳感器的飛行時(shí)間像素單元接收IR光，并且，反之，因?yàn)橄鄼C(jī)模塊接收IR光可能干擾圖像傳感器的RGB像素單元接收可見光，圖像傳感器的像素陣列和透鏡模塊903兩者或兩者之一可以包含濾光片系統(tǒng)，所述濾光片系統(tǒng)被布置為基本上阻擋將由RGB像素單元接收的IR光以及基本上阻擋將由飛行時(shí)間像素單元接收的可見光。

與如在上面的討論中解釋的，與智能照明技術(shù)一致的能夠在視場中照明特定區(qū)域的照明器被安裝在平面板902上。照明器905可以被實(shí)施為，例如，上面關(guān)于圖5到圖8a、b討論的任意照明器。光源驅(qū)動器被耦合于照明器的光源907以導(dǎo)致它發(fā)射具有特定強(qiáng)度和調(diào)制波形的光。

在一實(shí)施例中，圖9的集成的系統(tǒng)900支持三種操作模式：1)2D模式；2)3D模式；和3)2D/3D模式。在2D模式的情況下，系統(tǒng)表現(xiàn)為傳統(tǒng)相機(jī)。因此，照明器905被禁用并且圖像傳感器被用于通過它的RGB像素單元接收可見圖像。在3D模式的情況下，系統(tǒng)在照明器905的視場下捕獲目標(biāo)的飛行時(shí)間深度信息。因此，照明器905被啟用并且發(fā)射IR光(例如開啟-關(guān)閉-開啟-關(guān)閉…序列)到目標(biāo)上。所述IR光從物體反射，通過相機(jī)透鏡模塊1504接收并且由圖像傳感器的Z像素感測。在2D/3D模式的情況下，上述2D模式和3D模式兩者同時(shí)被激活。

圖10示出了例如個(gè)人計(jì)算系統(tǒng)(例如臺式機(jī)或筆記本)或者移動或手持計(jì)算系統(tǒng)的示例性計(jì)算系統(tǒng)1000的描繪，所述移動或手持計(jì)算系統(tǒng)例如平板設(shè)備或智能手機(jī)。如圖10所示，基本計(jì)算系統(tǒng)可以包括設(shè)置在應(yīng)用處理器或多核處理器1050上的中央處理單元1001(其可以包括例如多個(gè)通用處理核)和主存儲器控制器1017、系統(tǒng)存儲器1002、顯示器1003(例如觸屏、平板)、局部有線點(diǎn)對點(diǎn)連接(例如USB)接口1004、各種網(wǎng)絡(luò)I/O功能1005(例如以太網(wǎng)接口和/或蜂窩調(diào)制解調(diào)子系統(tǒng))、無線局域網(wǎng)絡(luò)(例如WiFi)接口1006、無線點(diǎn)對點(diǎn)連接(例如藍(lán)牙)接口1007和全球定位系統(tǒng)接口1008、各種傳感器1009_1到1009_N、一個(gè)或多個(gè)相機(jī)1010、電池1011、電源管理控制單元1012、揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)1013以及音頻編碼器/解碼器1014。

應(yīng)用處理器或多核處理器1050可以包括在它的CPU 1001中的一個(gè)或多個(gè)通用處理核1015、一個(gè)或多個(gè)圖形處理單元1016、主存儲器控制器1017、I/O控制功能1018和一個(gè)或多個(gè)信號處理器流水線1019。通用處理核1015一般執(zhí)行計(jì)算系統(tǒng)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。圖形處理單元1016一般執(zhí)行圖形密集型函數(shù)(graphics intensive functions)以，例如產(chǎn)生在顯示器1003上呈現(xiàn)的圖形信息。存儲控制功能1017與系統(tǒng)存儲器1002相接口。圖像信號處理流水線1019從相機(jī)接收圖像信息并處理原始圖像信息供下游使用。能量管理控制單元1012通?？刂葡到y(tǒng)1000的能量消耗。

每個(gè)觸屏顯示器1003、通信接口1004-1007、GPS接口1008、傳感器1009、相機(jī)1010和揚(yáng)聲器/麥克風(fēng)編碼解碼器1013、1014相對于在適當(dāng)?shù)那闆r下還包括集成的外圍設(shè)備(例如一個(gè)或多個(gè)相機(jī)1010)的整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)，都可以被視為各種形式的I/O(輸入/輸出)。根據(jù)實(shí)施方式，這些I/O部件中的各種I/O部件可以被集成在應(yīng)用處理器/多核處理器1050上或者可以被定位在管芯(die)外或者應(yīng)用處理器/多核處理器1050的封裝外部。

在一實(shí)施例中，與在上面的討論中被解釋的智能照明技術(shù)一致，一個(gè)或多個(gè)相機(jī)1010包括能夠在相機(jī)視場中照明特定區(qū)域的照明器。在應(yīng)用處理器或其他處理器的通用CPU核(或者具有指令執(zhí)行流水線以執(zhí)行程序代碼的其他功能塊)上執(zhí)行的應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng)軟件、設(shè)備驅(qū)動器軟件和/或固件可以將智能照明命令或其他命令指向到相機(jī)系統(tǒng)和從相機(jī)系統(tǒng)接收圖像數(shù)據(jù)。可以通過相機(jī)1010接收的其他命令包括上面討論的用于進(jìn)入2D、3D或2D/3D系統(tǒng)狀態(tài)中的任一狀態(tài)或從上述2D、3D或2D/3D系統(tǒng)狀態(tài)中任一狀態(tài)出來的命令。

智能照明技術(shù)本身可以被部分或全部地實(shí)施為下列中的任意一個(gè)或多個(gè)：1)在通過處理核上運(yùn)行的軟件；2)系統(tǒng)固件(例如BIOS固件)；3)專用邏輯電路(例如設(shè)置在下列中的一個(gè)或多個(gè)：相機(jī)1010上，集成在ISP 1090中；與I/O或外圍控制器1080集成)。如上面討論的智能照明技術(shù)可以從能量管理控制單元接收輸入信息，所述能量控制單元本身可以被部分或全部地用一個(gè)或多個(gè)在通用處理核、系統(tǒng)固件、專用邏輯電路等上運(yùn)行的軟件實(shí)施。

本發(fā)明的實(shí)施例可以包括如上所述的各種過程。所述過程可以在機(jī)器可執(zhí)行指令中體現(xiàn)。所述指令可以被用于引起通用或?qū)Ｓ锰幚砥鲌?zhí)行某個(gè)過程。可替代地，這些過程可以由包含用于執(zhí)行所述過程的硬連線邏輯的特定硬件部件執(zhí)行或通過編程的計(jì)算部件和定制硬件部件的任意結(jié)合執(zhí)行。

本發(fā)明的元件還可以提供為用于存儲機(jī)器可執(zhí)行指令的機(jī)器可讀介質(zhì)。所述機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括，但是不限于，軟磁盤、光盤、CD-ROMs、和磁光盤、FLASH存儲器、ROM、RAM、EPROM、EEPROMs、磁性或光學(xué)卡、傳播介質(zhì)或用于存儲電子指令的其他類型的介質(zhì)/機(jī)器可讀介質(zhì)。例如，本發(fā)明可以作為計(jì)算機(jī)程序下載，所述計(jì)算機(jī)程序可以通過數(shù)據(jù)信號的方式從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(例如服務(wù)器)傳送到請求計(jì)算機(jī)(例如客戶機(jī))，所述數(shù)據(jù)信號經(jīng)由通信連接(例如調(diào)制解調(diào)或網(wǎng)絡(luò)連接)以載波或其他傳播媒介實(shí)現(xiàn)。

在前述說明書中，發(fā)明已經(jīng)參考在其中的特定的示例性實(shí)施例被描述。然而，顯而易見的是，在不脫離如在所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的更廣泛的精神和范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種修改和改變。因此，說明書和附圖被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的。