CN111487633B - 一种激光安全控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光安全控制装置，包括深度相机、距离传感器、以及处理器；其中，深度相机包括激光光源及彩色相机模组，彩色相机模组用于采集目标的彩色图像；距离传感器用于检测目标的远近状态；处理器用于对深度相机以及距离传感器进行控制，并检测彩色图像中是否有人脸并判断人脸距离深度相机的远近，其中，当彩色图像中无人脸或有人脸且人脸近时，控制距离传感器检测目标的远近状态，若目标的状态为近，则对激光光源进行控制。本发明采用彩色相机模组来采集彩色图像，通过彩色图像与距离传感器的结合来判断目标的远近，避免距离传感器因受到强反光物质的干扰导致对目标远近状态误判的情形，提升了对目标远近判断的准确性，保证激光安全。
Description
技术领域
本发明涉及光学及电子技术领域，特别涉及一种激光安全控制装置及方法。
背景技术
随着3D结构光与人脸识别技术的不断发展与进步，越来越多的3D结构光摄像头应用于刷脸支付设备中，3D结构光人脸识别不仅精确度高，并且适用场景范围广，其可实现肤色检测、立体检测，具有高度的人脸识别安全性。
3D结构光方案一般包括有红外激光发射器以及接收器，红外激光发射器发射出近红外光特定图案(如激光散斑)打到物体上，经过物体的反射，形变之后的图案化光束被接收器(如红外图像传感器)所接收，通过计算处理后获得物体的深度信息。为了防止激光对人体的危害，需要对发射器进行特别设计以确保激光安全。特别是在人脸识别的设备中，人体需要靠近设备，所以激光安全变得尤为重要。
为了提高结构光摄像头的激光安全，普遍增加距离传感器(P-Sensor)来感知物体靠近或远离，当感应到物体靠近时关闭激光灯，而感应到物体远离时启动打开激光灯。距离传感器通过发送特定光源，并接受物体反射回来的光信号，根据反射回来的光信号强度判断物体的距离；然而，对于不同材质的物体，反光强度不同，对于强反光材料的物体，反射回来的光信号较强，如此容易导致距离传感器精度受到影响，发生距离误判现象严重。以人脸识别应用场景为例，在实际场景中，当人体身着荧光色材质衣物时，即使人体站在远离激光最大伤害距离处，由于荧光色材质衣物的强反光强度，距离传感器检测到的距离值也会小于激光最大伤害距离值，因此即使人体处在安全距离范围内时，依然会触发激光保护。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光安全控制装置及方法，以解决上述背景技术问题中的至少一种。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一种激光安全控制装置，包括深度相机、距离传感器、以及分别与所述深度相机以及所述距离传感器连接的处理器；其中，
所述深度相机包括激光光源及彩色相机模组，所述激光光源用于发射光束，所述彩色相机模组用于采集目标的彩色图像；
所述距离传感器用于检测所述目标的远近状态；
所述处理器用于对所述深度相机以及所述距离传感器进行控制，并检测所述彩色图像中是否有人脸以及判断人脸距离深度相机的远近；其中，当所述彩色图像中无人脸或有人脸且人脸近时，控制所述距离传感器检测所述目标的远近状态，若目标的状态为近，则对激光光源进行控制。
在一些实施例中,所述彩色相机采集所述目标的彩色图像并将其传输至所述处理器，所述处理器接收所述彩色图像后对其进行分析，检测所述彩色图像中是否有人脸。
在一些实施例中,所述对激光光源进行控制包括关闭激光光源或者降低激光光源的功率。
在一些实施例中,所述处理器在彩色图像中未识别到人脸或识别到人脸且人脸近时，所述处理器将激活所述距离传感器以检测所述目标的远近状态，若所述目标的状态为近，则对激光光源进行控制，若所述目标的状态为远，则保持所述激光光源的正常工作；或，当所述处理器在所述彩色图像中识别到有人脸且人脸远时，则保持所述激光光源的正常工作。
在一些实施例中,所述处理器通过计算人脸大小在彩色图像中的占比值来判断人脸的远近，其中，所述人脸大小在所述彩色图像中的占比值和人脸与所述深度相机的距离值呈负相关关系。
本发明实施例另一技术方案为:
一种激光安全控制方法，包括如下步骤：
S100、利用深度相机中的彩色相机模组采集目标的彩色图像；其中，所述深度相机还包括激光光源；
S110、检测所述采集到的彩色图像中是否有人脸并判断人脸的远近；
S120、根据步骤S110的检测结果以及人脸的远近判断，控制距离传感器检测目标的远近状态，并根据目标的远近状态控制所述激光光源。
在一些实施例中,步骤S110中，设定人脸距离所述深度相机的一个阀值，对应于阀值，人脸大小在所述彩色图像中有一个占比值，记为预设占比值；当人脸占比值大于所述预设占比值时，判断为人脸近，而当人脸占比值小于或等于所述预设占比值时，则判断为人脸远。
在一些实施例中,步骤S110中，在一个预设距离处采集一张第一彩色图像并计算所述第一彩色图像中对应的人脸占比值，记为第一占比值；将所述第一彩色图像与所述第一占比值进行存储，当采集到的所述目标包含有人脸的彩色图像时，计算人脸在所述彩色图像中的第二占比值并找到预先存储的与采集到的所述彩色图像匹配的第一彩色图像，读取对应的第一占比值，将所述第二占比值与所述第一占比值进行比较，以判断人脸的远近。
在一些实施例中,步骤S120中，设定激光最大伤害距离值为d0，控制所述距离传感器检测其与目标的距离值，设为d3；将检测到的距离值d3与激光最大伤害距离值d0比较：当d3小于d0，则判断所述目标的远近状态为近，当d3大于或等于d0，则判断所述目标的远近状态为远。
本发明实施例又一技术方案为:
一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序被执行时至少执行前述技术方案所述的方法。
本发明技术方案的有益效果是：
本发明激光安全控制装置及方法采用彩色相机模组来采集目标的彩色图像，通过彩色图像与距离传感器的结合来判断目标的远近，避免了距离传感器因受到强反光物质的干扰导致对目标远近状态误判的情形，大大提升了对目标远近判断的准确性，保证激光安全，且加强了深度相机的使用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明一个实施例激光安全控制装置的原理结构图示。
图2是根据本发明一个实施例激光安全控制方法的流程图示。
图3是根据本发明另一个实施例激光安全装置的原理结构图示。
图4是根据本发明另一个实施例激光安全控制方法的流程图示。
图5是根据本发明又一个实施例激光安全控制装置的原理结构图示。
图6是根据本发明又一个实施例激光安全控制方法的流程图示。
具体实施方式
为了使本发明实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参照图1所示，作为本发明一实施例，提供一种激光安全控制装置，包括：深度相机、距离传感器、以及分别与深度相机和距离传感器连接的处理器；其中，深度相机包括激光光源及彩色相机模组，激光光源用于发射光束，彩色相机模组用于采集目标的彩色图像；距离传感器用于检测目标的远近状态；处理器用于对深度相机以及距离传感器进行控制，并检测彩色图像中是否有人脸以及判断人脸距离深度相机的远近：当彩色图像中无人脸或有人脸且人脸近时，控制所述距离传感器检测目标的远近状态，若目标的状态为近，则对激光光源进行控制；若目标的状态为远，则保持激光光源的正常工作；当彩色图像中有人脸且人脸远时，保持所述激光光源的正常工作。
在一个实施例中，深度相机可以为基于结构光的深度相机，其包括有投影模组、成像模组以及彩色相机模组；其中，投影模组用于发射激光光束以向目标投影出结构光图像，其包括激光光源以及衍射光学元件；成像模组用于采集被目标反射回的结构光图像；彩色相机模组用于采集目标的彩色图像。
在一个实施例中，投影模组可以由垂直腔面激光发射器(VCSEL)、VCSEL阵列、发光二极管(LED)等激光光源与漫射器、衍射光学元件(DOE)等光学元件组成；激光光源可以为可见光光源，也可为不可见光光源，例如红外光、紫外光等。在其它实施例中，深度相机也可为飞行时间(TOF)相机，其包括激光投射单元以及深度图像传感器；其中，激光投射单元用于向目标发射激光；深度图像传感器用于接收被所述目标反射回的激光。可以理解的是，利用上述深度相机采集深度图像时，由于包含有激光光源，因此当目标与深度相机的距离小于激光最大伤害距离值d0(激光可对目标造成伤害的最大距离)时，激光就会对目标(例如：人体)造成伤害。
在一个实施例中，距离传感器包括光信号发射单元以及光信号接收单元，其中，光信号发射单元用于向目标发射距离检测光信号；光信号接收单元用于接收经目标反射回的距离检测光信号以检测目标的距离值，当接收到的距离检测光信号强时，则判断目标与距离传感器的距离为近。
具体地，彩色相机采集目标的彩色图像并将其传输至所述处理器，处理器接收上述彩色图像后对其进行分析，基于人脸检测算法检测彩色图像中是否有人脸。当处理器在彩色图像中未识别到人脸时，处理器将激活距离传感器以检测目标的远近状态，若所述目标的状态为近，则对激光光源进行控制；若目标的状态为远，则保持所述激光光源的正常工作。当处理器在彩色图像中识别到有人脸时，处理器将进一步计算彩色图像中人脸的远近：当人脸近时，处理器将激活距离传感器以检测目标的远近状态，若所述目标的状态为近，则对激光光源进行控制，若目标的状态为远，则保持所述激光光源的正常工作；当人脸远时，将保持激光光源的正常工作，此时可忽略距离传感器检测的目标的远近状态，也可不激活距离传感器。在一个实施例中，对激光光源进行控制包括关闭激光光源或者降低激光光源的功率，例如：激光光源正常工作时，电流为1A，当其可能对人体造成伤害时，就可将其降至500mA。可以理解的是，人脸检测算法可以采用现有技术的几何特征分析法、特征脸分析法、局部特征分析法以及人工神经网络法等，在本实施例中不做特别限定。
在一个实施例中，处理器通过计算人脸大小在彩色图像中的占比值来进行衡量判断人脸的远近，人脸大小在彩色图像中的占比值和人脸与深度相机的距离值呈负相关关系，即：人脸大小在彩色图像中占比值越高，则判断人脸离深度相机越近。设定人脸距离深度相机的一个阀值，对应于阀值，人脸大小在彩色图像中有一个占比值，记为预设占比值。当人脸近时，人脸与深度相机之间的距离小于阀值，此时，人脸占比值大于预设占比值；而当人脸远时，人脸与深度相机之间的距离大于等于阀值，此时，人脸占比值小于等于预设占比值；即：当人脸占比值大于预设占比值时，判断为人脸近，而当人脸占比值小于或等于预设占比值时，则判断为人脸远。例如：假设最大伤害距离为d0，设定阀值为d1,对应于d1时，人脸占比值为80％，记为设定预设占比值。当人脸占比值大于80％时，即人脸与深度相机的距离小于d1，则判断人脸近；当人脸占比值小于或等于80％时，即人脸与深度相机的距离大于或等于d1，则判断人脸远。在一个实施例中，d1大于或等于d0。
可以理解的是，不同人的人脸大小差别很大，即当两个不同的人站在同一距离处，采集得到的彩色图像中人脸的占比值差别可能很大，由此对人脸远近的判断会有较大误差。因此，在一个实施例中，可预先对每个人在预设距离处(例如，d2)处采集一张第一彩色图像，计算第一彩色图像中对应的人脸占比值为一基准值，记为第一占比值，并将第一彩色图像与第一占比值进行存储。当在实际场景中，采集到目标的包含有人脸的彩色图像时，在计算人脸在彩色图像中的第二占比值后，还需要找到预先存储的与采集到的人脸匹配的第一彩色图像，并读取对应的第一占比值，将第二占比值与第一占比值进行比较，若第二占比值大于第一占比值，即人脸与深度相机的距离小于d2，则判断人脸近，若第二占比值小于或等于第一占比值，即人脸与深度相机的距离大于或等于d2，则判断人脸远。可以理解的是，可以先进行彩色图像与第一彩色图像匹配的步骤，也可以先进行计算彩色图像中人脸占比值的步骤。在一个实施例中，d2大于或等于d0。需要明白的是，虽然在本实施例中，判断人脸远近的结果会更加精确，但是相较于上述方案，步骤会更加复杂，因此耗费的时间会更长。
在一个实施例中，设定激光最大伤害距离值为d0，利用距离传感器检测其与目标的距离值，设为d3；将检测到的距离值d3与激光最大伤害距离d0比较：当d3小于d0，则判断目标状态为近，当d3大于或等于d0，则判断目标状态为远。
在一些实施例中，距离传感器与深度相机固定安装在一起，距离传感器与深度相机之间的间距可以忽略，从而可以认为目标到深度相机的距离与到距离传感器的距离相等。
可以理解的是，处理器与深度相机的各个模组、距离传感器可通过电路板(未示出)及连接器(未示出)进行相连并对其进行控制，其中，电路板可以是柔性电路板FPC、印制电路板PCB或软硬结合板等，连接器可以包括任何形式，比如板对板(BTB)连接器、零插入力(ZIF)连接器等。处理器可以是专用处理器，包括但不限于CPU、GPU、数字信号处理器(DSP)、物理处理单元(PPU)和图像信号处理器(ISP)。处理器也可以是片上系统(SoC)，其组合了多个专用处理器，例如应用处理器、基带处理器等。当上述激光安全控制装置用于移动设备(例如，智能手机、平板电脑、眼镜、手表、虚拟现实/增强现实耳机、膝上型计算机等)的一些实施例中时，可以共用同一个处理器。
参照图2所示，本发明还提供一种激光安全控制方法，包括以下步骤：
S100、采集目标的彩色图像；
具体地，利用深度相机中的彩色相机模组采集目标的彩色图像；其中，深度相机还包括激光光源。在一些实施例中，深度相机可以为基于结构光的深度相机，其包括有投影模组、成像模组以及彩色相机模组；其中，投影模组用于发射激光光束以向目标投影出结构光图像，其包括激光光源以及衍射光学元件；成像模组用于采集被所述目标反射回的结构光图像；彩色相机模组用于采集目标的彩色图像。
S110、检测所采集到的彩色图像中是否有人脸并判断人脸的远近；
具体地，通过处理器接收步骤S100中所采集的彩色图像并进行分析，基于人脸检测算法检测彩色图像中是否有人脸。当检测到彩色图像中存在有人脸时，通过计算人脸大小在彩色图像中的占比值来进行衡量判断人脸的远近，人脸大小在彩色图像中占比值高，则判断人脸离深度相机近。反之，则判断人脸离深度相机远。
在一个实施例中，设定人脸距离深度相机的一个阀值，对应于阀值，人脸大小在彩色图像中有一个占比值，记为预设占比值(即：人脸距离深度相机的距离为阀值时，人脸大小在彩色图像中的占比值)。当人脸近时，人脸与深度相机之间的距离小于阀值，此时，人脸占比值大于预设占比值；而当人脸远时，人脸与深度相机之间的距离大于等于阀值，此时，人脸占比值小于等于预设占比值；即：当人脸占比值大于预设占比值时，判断为人脸近，而当人脸占比值小于或等于预设占比值时，则判断为人脸远。例如：假设最大伤害距离为d0，设定阀值为d1,对应于d1时，人脸占比值为80％，记为设定预设占比值。当人脸占比值大于80％时，即人脸与深度相机的距离小于d1，则判断人脸近；当人脸占比值小于或等于80％时，即人脸与深度相机的距离大于或等于d1，则判断人脸远。
在一个实施例中，可预先在一个预设距离处采集一张第一彩色图像，计算第一彩色图像中对应的人脸占比值，记为第一占比值，并将第一彩色图像与第一占比值进行存储，当采集到的目标包含有人脸的彩色图像时，计算人脸在彩色图像中的第二占比值并找到预先存储的与采集到的人脸彩色图像匹配的第一彩色图像，读取对应的第一占比值，将第二占比值与第一占比值进行比较，若第二占比值大于第一占比值，则判断人脸近，若第二占比值小于或等于第一占比值，则判断人脸远。
S120、根据步骤S110的检测结果，控制距离传感器检测目标的远近状态，并根据目标的远近状态控制激光光源；
具体地，当检测到彩色图像中无人脸或有人脸且人脸近时，控制距离传感器检测目标的远近状态，若目标的状态为近，则对激光光源进行控制；若目标的状态为远，则保持激光光源的正常工作。
在一个实施例中，设定激光最大伤害距离值为d0，利用距离传感器检测其与目标的距离值，设为d3；将检测到的距离值d3与激光最大伤害距离d0比较：当d3小于d0，则判断目标状态为近，当d3大于d0，则判断目标状态为远。
前述实施例激光安全控制装置以及激光安全控制方法采用彩色相机模组来采集目标的彩色图像，通过彩色图像与距离传感器的结合来判断目标的远近，避免了距离传感器因受到强反光物质的干扰导致对目标远近状态误判的情形，大大提升了对目标远近判断的准确性，保证激光安全，且加强了深度相机的使用效率。
另需要说明的是，上述实施例中记载的方案适用于目标处于静态时，对其距离的远近进行判断，并进而对激光光源进行控制。下面还将描述一种适用于目标处于动态时的技术方案，可适用于目标处于动态时，对其距离的远近进行判断，并进而对激光光源进行控制。
参照图3所示，本申请还提供一种激光安全装置，包括深度相机、距离传感器以及处理器；其中，深度相机包括激光光源及彩色相机模组，激光光源用于发射光束，彩色相机模组用于采集目标的多帧彩色图像；距离传感器用于检测所述目标的远近状态；处理器分别与深度相机以及距离传感器连接以对深度相机和距离传感器进行控制，并根据多帧彩色图像判断目标的人脸变化状态，及，根据人脸变化状态及所述目标的远近状态对激光光源进行控制或保持激光光源的正常工作。其中，所述人脸变化状态包括从有到无或从无到有。在一个实施例中，对激光光源进行控制包括关闭激光光源或者降低激光光源的功率。
在一个实施例中，深度相机可以为基于结构光的深度相机，其包括有投影模组、成像模组以及彩色相机模组；其中，投影模组用于发射激光光束以向目标投影出结构光图像，其包括激光光源以及衍射光学元件；成像模组用于采集被所述目标反射回的结构光图像；彩色相机模组用于采集目标的多帧彩色图像。
在一个实施例中，当人脸变化状态为从有到无且目标的状态为近时，处理器将对激光光源进行控制；而当人脸变化状态为从有到无且目标的状态为远时，处理器将保持激光光源的正常工作。当人脸变化状态为从无到有且目标的状态为远时，处理器将保持激光光源的正常工作；而当人脸变化状态为从无到有且目标的状态为近时，处理器将判断当前帧彩色图像中人脸的远近，若当前彩色图像中人脸为近，则处理器将对激光光源进行控制；若当前彩色图像中人脸为远，则处理器将保持所述激光光源的正常工作。
在一个实施例中，彩色相机连续采集目标的多帧彩色图像并将其传输至处理器，处理器接收上述多帧彩色图像后对其进行分析。具体地，处理器基于人脸检测算法检测彩色图像中是否有人脸，并进一步判断目标的多帧彩色图像中人脸变化状态，其中，所述人脸变化状态包括从有到无或从无到有。可以理解的是，当目标处于彩色相机的理想摄像范围内时，彩色图像中将一直会有人脸，且随着目标的靠近，彩色图像中人脸的占比会越来越大，即随着目标的靠近，彩色图像中人脸的占比逐渐增大。当目标过于靠近或过于远离彩色相机时，彩色图像中会出现检测不到人脸的情况，因此当人脸变化状态为从无到有时，需要通过距离传感器测量目标远近状态来判断目标是属于上述哪一种情形(太远或太近)。具体的，当目标的状态为近时，则判断目标是由于与彩色相机的距离太近，因此识别不到人脸，于是处理器将对激光光源进行控制；当目标的状态是远时，则判断目标是由于与彩色相机的距离太远，因此识别不到人脸，于是处理器将保持激光光源的正常工作。
当处理器对多帧彩色图像进行分析，并判断人脸状态为从无到有时，此时处理器将进一步结合距离传感器测量的目标的远近状态来判断目标是否处于安全范围内，当距离传感器测量到目标状态为远时，处理器将保持激光光源的正常工作。当距离传感器测量到目标状态为近时，此时处理器需要进一步计算当前帧彩色图像中人脸的远近，来判断目标是否处于安全距离范围内，避免距离传感器受到强反光物质的干扰导致对目标距离状态的误判；进一步的，若当前彩色图像中人脸为近，则处理器将对激光光源进行控制；若当前彩色图像中人脸为远，则所述处理器将保持所述激光光源的正常工作。需要说明的是，检测彩色图像中人脸的远近与利用距离传感器检测目标的远近也可使用前述实施例方案中描述的方法来执行，在此不再赘述。
参照图4所示，本申请实施例还提供一种激光安全控制方法，包括以下步骤：
S200、采集目标的多帧彩色图像；
具体地，利用深度相机中的彩色相机模组采集目标的多帧彩色图像；其中深度相机还包括有激光光源。在一些实施例中，深度相机可以为基于结构光的深度相机，其包括有投影模组、成像模组以及彩色相机模组；其中，投影模组用于发射激光光束以向目标投影出结构光图像，其包括激光光源以及衍射光学元件；成像模组用于采集被所述目标反射回的结构光图像；彩色相机模组用于采集目标的多帧彩色图像。
S210、根据步骤S200中采集的多帧彩色图像判断目标的人脸变化状态；其中，人脸变化状态包括从有到无或从无到有；
具体地，处理器基于人脸检测算法检测彩色图像中是否有人脸，并进一步判断目标的多帧彩色图像中人脸变化状态，包括从有到无或从无到有。可以理解的是，当目标处于彩色相机理想摄像范围内时，彩色图像中将一直会有人脸，且随着目标的靠近，彩色图像中人脸的占比会越来越大，即随着目标的靠近，彩色图像中人脸的占比逐渐增大。
S220、通过距离传感器检测目标的远近状态；
具体地，距离传感器包括光信号发射单元以及光信号接收单元，其中，光信号发射单元用于向目标发射距离检测光信号；光信号接收单元用于接收经目标反射回的距离检测光信号以检测目标的距离值，当接收到的距离检测光信号强时，则判断目标与距离传感器的距离近，反之，则距离远。
S230、根据人脸变化状态及目标的远近状态对激光光源进行控制或保持激光光源的正常工作。
具体地，当人脸变化状态为从有到无且目标的状态为近时，或，当人脸变化状态为从无到有且目标的状态和当前帧彩色图像中人脸为近时，处理器将对激光光源进行控制；而当人脸变化状态为从有到无且目标的状态为远时，或，当人脸变化状态为从无到有且目标的状态和当前帧彩色图像中人脸为远时，处理器将保持激光光源的正常工作。需要说明的是，检测彩色图像中人脸的远近与利用距离传感器检测目标的远近也可使用前述实施例方案中描述的方法来执行，在此不再赘述。
在本申请上述实施例中，引用彩色相机模组来采集目标的多帧彩色图像，通过彩色图像与距离传感器的结合来判断目标的远近，避免了距离传感器因受到强反光物质的干扰导致对目标远近状态误判的情形，大大提升了对目标远近判断的准确性，这不仅保证了激光安全，还加强了深度相机的使用效率。
本申请还提供一种激光安全控制装置及方法，适用于目标处于动态时，对其距离的远近进行判断，并进而对激光光源进行控制，以下将对此方案进行详细描述。
参照图5所示，作为本发明实施例一种激光安全控制装置，包括：深度相机、距离传感器以及处理器；其中，深度相机包括激光光源及彩色相机模组，激光光源用于发射光束，彩色相机模组用于采集目标的彩色图像；距离传感器用于检测目标的一系列距离值；处理器分别与深度相机以及距离传感器连接并对深度相机和距离传感器进行控制，并根据所述一系列距离值的变化趋势，以及彩色图像中人脸的检测结果控制激光光源的工作。
具体地，若所述一系列距离值的变化趋势为距离值逐渐变大，则处理器将保持所述激光光源的正常工作；若所述一系列距离值的变化趋势为距离值逐渐变小，则处理器将控制深度相机采集所述目标的彩色图像并检测彩色图像中是否有人脸，若彩色图像中无人脸，则处理器将对激光光源进行控制；若彩色图像中有人脸，进一步地，处理器将判断彩色图像中人脸的远近，若彩色图像中的人脸为近，则处理器将对激光光源进行控制；若彩色图像中的人脸为远，则处理器将保持激光光源的正常工作。在一个实施例中，对激光光源进行控制包括关闭激光光源或者降低激光光源的功率。
可以理解的是，通过距离传感器测量一系列距离值，当距离值越来越大时，则判断目标越来越远离深度相机，此时处理器将保持激光光源的正常工作。当距离值越来越小时，则判断目标越来越靠近深度相机，但目标是否处于安全范围内，处理器将进一步结合深度相机采集的彩色图像来判断人脸的远近状态，避免距离传感器受到强反光物质的干扰导致对目标距离状态的误判；进一步的，若当前彩色图像中人脸为近，则处理器将对激光光源进行控制；若当前彩色图像中人脸为远，则所述处理器将保持所述激光光源的正常工作。需要说明的是，检测彩色图像中人脸的远近也可使用上述叙述的方法来执行，在此不再赘述。
本申请实施例中引用了彩色相机模组来采集目标的彩色图像，利用距离传感器检测目标的一系列距离值，通过彩色图像与距离传感器的结合来判断目标的远近，避免了距离传感器因受到强反光物质的干扰导致对目标远近状态误判的情形，大大提升了对目标远近判断的准确性，保证激光安全，且加强了深度相机的使用效率。
参照图6所示，作为本申请另一实施例，还提供一种激光安全控制方法，包括以下步骤：
S300、通过距离传感器检测目标的一系列距离值；
S310、采集目标的彩色图像；
具体地，利用深度相机中的彩色相机模组采集目标的彩色图像；其中，深度相机还包括有激光光源。在一些实施例中，深度相机可以为基于结构光的深度相机，其包括有投影模组、成像模组以及彩色相机模组；其中，投影模组用于发射激光光束以向目标投影出结构光图像，其包括激光光源以及衍射光学元件；成像模组用于采集被所述目标反射回的结构光图像；彩色相机模组用于采集目标的彩色图像。
S320、根据步骤S300中所检测的一系列距离值的变化趋势，以及对步骤S310采集的彩色图像的人脸检测结果控制激光光源；
对步骤S300中所检测的一系列距离值的变化趋势进行判断，并对步骤S310中采集的彩色图像进行人脸检测；其中，当所述一系列距离值的变化趋势为距离值逐渐变小且检测彩色图像中无人脸时，启动对激光光源进行控制；或，当所述一系列距离值的变化趋势为距离值逐渐变小且检测彩色图像中有人脸，并且判断彩色图像中人脸状态为近，则启动对激光光源进行控制。
具体地，若所述一系列距离值的变化趋势为距离值逐渐变大，则处理器将保持所述激光光源的正常工作；若所述一系列距离值的变化趋势为距离值逐渐变小，则处理器将控制深度相机采集所述目标的彩色图像并检测彩色图像中是否有人脸，若彩色图像中无人脸，则处理器将对激光光源进行控制；若彩色图像中有人脸，进一步地，处理器将判断彩色图像中人脸的远近，若彩色图像中的人脸为近，则处理器将对激光光源进行控制；若彩色图像中的人脸为远，则处理器将保持激光光源的正常工作。
上述激光安全控制方法可运用前述激光安全控制装置进行执行，具体细节，在此不再赘述。需要明白的是，上述方法能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现相应的功能，这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序被执行时至少执行如上所述的方法。
所述存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备、或者它们的组合来实现。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，ErasableProgrammable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，FerromagneticRandom Access Memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，SynchronousStatic Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，DynamicRandom AccessMemory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，Synchronous Dynamic RandomAccessMemory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double DataRateSynchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
可以理解的是，以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。
在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。
此外，本发明的范围不旨在限于说明书中所述的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤的特定实施例。本领域普通技术人员将容易理解，可以利用执行与本文所述相应实施例基本相同功能或获得与本文所述实施例基本相同结果的目前存在的或稍后要开发的上述披露、过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在将这些过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其范围内。
Claims (9)
1.一种激光安全控制装置，其特征在于，包括:深度相机、距离传感器、以及分别与所述深度相机以及所述距离传感器连接的处理器；其中，
所述深度相机包括激光光源及彩色相机模组，所述激光光源用于发射光束，所述彩色相机模组用于采集目标的彩色图像；
所述距离传感器用于检测所述目标的远近状态；
所述处理器用于对所述深度相机以及所述距离传感器进行控制，并检测所述彩色图像中是否有人脸以及判断人脸距离深度相机的远近；其中，当所述彩色图像中无人脸时，将激活所述距离传感器以检测目标的远近状态，若所述目标的状态为近，则对激光光源进行控制；若目标的状态为远，则保持所述激光光源的正常工作；
当所述彩色图像有人脸时，则计算所述彩色图像中人脸的远近；
当人脸近时，控制所述距离传感器检测所述目标的远近状态，若所述目标的状态为近，则对激光光源进行控制；若目标的状态为远，则保持所述激光光源的正常工作；
当人脸远时，保持激光光影的正常工作。
2.如权利要求1所述的激光安全控制装置，其特征在于：所述彩色相机采集所述目标的彩色图像并将其传输至所述处理器，所述处理器接收所述彩色图像后对其进行分析，检测所述彩色图像中是否有人脸。
3.如权利要求1所述的激光安全控制装置，其特征在于：所述对激光光源进行控制包括关闭激光光源或者降低激光光源的功率。
4.如权利要求1所述的激光安全控制装置，其特征在于：所述处理器通过计算人脸大小在彩色图像中的占比值来判断人脸的远近，其中，所述人脸大小在所述彩色图像中的占比值和人脸与所述深度相机的距离值呈负相关关系。
5.一种激光安全控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、利用深度相机中的彩色相机模组采集目标的彩色图像；其中，所述深度相机还包括激光光源；
S110、检测所述采集到的彩色图像中是否有人脸并判断人脸的远近；
S120、根据步骤S110的检测结果以及人脸的远近判断，控制距离传感器检测目标的远近状态，并根据目标的远近状态控制所述激光光源，其中，当所述彩色图像中无人脸时，将激活所述距离传感器以检测目标的远近状态，若所述目标的状态为近，则对激光光源进行控制；若目标的状态为远，则保持所述激光光源的正常工作；
当所述彩色图像有人脸时，则计算所述彩色图像中人脸的远近；
当人脸近时，控制所述距离传感器检测所述目标的远近状态，若所述目标的状态为近，则对激光光源进行控制；若目标的状态为远，则保持所述激光光源的正常工作；
当人脸远时，保持激光光影的正常工作。
6.如权利要求5所述的激光安全控制方法，其特征在于：步骤S110中，设定人脸距离所述深度相机的一个阀值，对应于阀值，人脸大小在所述彩色图像中有一个占比值，记为预设占比值；当人脸占比值大于所述预设占比值时，判断为人脸近，而当人脸占比值小于或等于所述预设占比值时，则判断为人脸远。
7.如权利要求5所述的激光安全控制方法，其特征在于：步骤S110中，在一个预设距离处采集一张第一彩色图像并计算所述第一彩色图像中对应的人脸占比值，记为第一占比值；将所述第一彩色图像与所述第一占比值进行存储，当采集到的所述目标包含有人脸的彩色图像时，计算人脸在所述彩色图像中的第二占比值并找到预先存储的与采集到的所述彩色图像匹配的第一彩色图像，读取对应的第一占比值，将所述第二占比值与所述第一占比值进行比较，以判断人脸的远近。
8.如权利要求5所述的激光安全控制方法，其特征在于：步骤S120中，设定激光最大伤害距离值为d0，控制所述距离传感器检测其与目标的距离值，设为d3；将检测到的距离值d3与激光最大伤害距离值d0比较：当d3小于d0，则判断所述目标的远近状态为近，当d3大于或等于d0，则判断所述目标的远近状态为远。
9.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于：该计算机程序被执行时至少执行如上权利要求5-8任一项所述的方法。
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