基于距离传感器的激光安全控制方法及装置
阅读：285发布：2021-02-28
专利汇可以提供基于距离传感器的激光安全控制方法及装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提出一种基于距离 传感器 的激光安全控制方法，包括以下步骤：利用含有激光 光源 的 深度相机 采集第一深度范围内物体的 深度图 像 ；利用距离传感器对第二深度范围内物体的距离进行检测；当所述物体的距离达到 风 险值时对所述激光光源进行控制；所述第一深度范围的下限值小于所述第二深度范围的上限值。本发明还提出一种基有距离传感器的激光安全控制装置，本发明基有距离传感器的激光安全控制方法及装置，能够对深度相机是否足够靠近人脸或者是否损坏进行判断，根据判断结果执行对激光光源进行控制，从而有效地解决含有激光发射器的设备存在激光安全的问题。，下面是基于距离传感器的激光安全控制方法及装置专利的具体信息内容。
1.一种基于距离传感器的激光安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用含有激光光源的深度相机采集第一深度范围内物体的深度图像；
利用距离传感器对第二深度范围内物体的距离进行检测，所述第一深度范围的下限值小于所述第二深度范围的上限值；
当所述物体的距离达到风险值时对所述激光光源进行控制。
2.根据权利要求1所述的基于距离传感器的激光安全控制方法，其特征在于，所述物体的距离达到风险值指的是物体的距离小于所述第一深度范围的下限值。
3.根据权利要求2所述的基于距离传感器的激光安全控制方法，其特征在于，所述物体的距离达到风险值还包括当物体的距离小于激光对人体造成伤害的最大距离。
4.根据权利要求1所述的基于距离传感器的激光安全控制方法，其特征在于，所述物体的距离达到风险值指的是当物体的距离大于所述第一深度范围的下限值，同时所述物体的深度图像没有被所述深度相机采集到或者所述深度图像与预期的深度图像不符。
5.根据权利要求1所述的基于距离传感器的激光安全控制方法，其特征在于，所述控制包括关闭所述激光光源或者降低所述激光光源的功率。
6.一种包含计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序可操作来使计算机执行如权利要求1-5任一所述的基于距离传感器的激光安全控制方法。
7.一种基于距离传感器的激光安全控制装置，其特征在于，包括：
深度相机，含有激光光源，用于采集第一深度范围内物体的深度图像；
距离传感器，用于对第二深度范围内物体的距离进行检测；
处理器，与所述深度相机以及距离传感器连接，当所述物体的距离达到风险值时，所述处理器执行对所述激光光源进行控制；
所述第一深度范围的下限值小于所述第二深度范围的上限值。
8.根据权利要求7所述的基于距离传感器的激光安全控制装置，其特征在于，所述物体的距离达到风险值指的是物体的距离小于所述第一深度范围的下限值，或者，所述物体的距离小于激光对人体造成伤害的最大距离。
9.根据权利要求7所述的基于距离传感器的激光安全控制装置，其特征在于，所述物体的距离达到风险值指的是当物体的距离大于所述第一深度范围的下限值，同时所述物体的深度图像没有被所述深度相机采集到或者所述深度图像与预期的深度图像质量不符。
10.根据权利要求7所述的基于距离传感器的激光安全控制装置，其特征在于，所述控制包括关闭所述激光光源或者降低所述激光光源的功率。
基于距离传感器的激光安全控制方法及装置
技术领域
背景技术
[0002] 3D成像技术可用于智能设备以实现3D人脸识别、扫描、解锁等功能，相比于指纹识别，3D人脸识别不仅精准度高，并且适用场景更广，基于红外结构光技术的3D成像技术对光
照不敏感，并且可以实现肤色检测、立体检测，具备极高的人脸识别安全性。
照不敏感，并且可以实现肤色检测、立体检测，具备极高的人脸识别安全性。
[0003] 红外结构光3D深度相机一般包括激光发射器以及接收器，为了防止激光对人体的危害，需要对发射器进行特别的设计同时需要设定安全使用距离以确保激光安全，然而对
于集成了3D深度相机的智能设备，特别对于移动设备在使用过程中，不可避免的会出现跌
落、磕碰，甚至会被一些用户足够靠近人体，这些现象均有可能导致激光对人体造成伤害。
于集成了3D深度相机的智能设备，特别对于移动设备在使用过程中，不可避免的会出现跌
落、磕碰，甚至会被一些用户足够靠近人体，这些现象均有可能导致激光对人体造成伤害。
发明内容
[0005] 本发明基于距离传感器的激光安全控制方法，包括以下步骤：利用含有激光光源的深度相机采集第一深度范围内物体的深度图像；利用距离传感器对第二深度范围内物体
的距离进行检测；当所述物体的距离达到风险值时对所述激光光源进行控制；所述第一深
度范围的下限值小于所述第二深度范围的上限值。
的距离进行检测；当所述物体的距离达到风险值时对所述激光光源进行控制；所述第一深
度范围的下限值小于所述第二深度范围的上限值。
[0006] 在优选的实施方式中，所述物体的距离达到风险值指的是物体的距离小于所述第一深度范围的下限值。更优选地，所述物体的距离达到风险值还包括当物体的距离小于激
光对人体造成伤害的最大距离。
光对人体造成伤害的最大距离。
[0007] 在优选的实施方式中，所述物体的距离达到风险值指的是当物体的距离大于所述第一深度范围的下限值，同时所述物体的深度图像没有被所述深度相机采集到或者所述深
度图像与预期的深度图像不符。所述控制包括关闭所述激光光源或者降低所述激光光源的
功率。
度图像与预期的深度图像不符。所述控制包括关闭所述激光光源或者降低所述激光光源的
功率。
[0008] 本发明还提出一种包含计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序可操作来使计算机执行上面任一所述的激光安全控制方法。
[0009] 本发明还提出一种基于距离传感器的激光安全控制装置，包括：深度相机，含有激光光源，用于采集第一深度范围内物体的深度图像；距离传感器，用于对第二深度范围内物
体的距离进行检测；处理器，与所述深度相机以及距离传感器连接，当所述物体的距离达到
风险值时，所述处理器执行对所述激光光源进行控制；所述第一深度范围的下限值小于所
述第二深度范围的上限值。
体的距离进行检测；处理器，与所述深度相机以及距离传感器连接，当所述物体的距离达到
风险值时，所述处理器执行对所述激光光源进行控制；所述第一深度范围的下限值小于所
述第二深度范围的上限值。
[0010] 在优选的实施方式中，所述物体的距离达到风险值指的是物体的距离小于所述第一深度范围的下限值。更优选地，所述物体的距离达到风险值还包括当物体的距离小于激
光对人体造成伤害的最大距离。
光对人体造成伤害的最大距离。
[0011] 在优选的实施方式中，所述物体的距离达到风险值指的是当物体的距离大于所述第一深度范围的下限值，同时所述物体的深度图像没有被所述深度相机采集到或者所述深
度图像与预期的深度图像质量不符。所述控制包括关闭所述激光光源或者降低所述激光光
源的功率。
度图像与预期的深度图像质量不符。所述控制包括关闭所述激光光源或者降低所述激光光
源的功率。
[0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果有：
[0013] 本发明基有距离传感器的激光安全控制方法及装置，利用距离传感器对物体的距离进行检测，结合含有激光光源的深度相机的测量范围，对深度相机是否足够靠近人脸或
者是否损坏进行判断，根据判断结果执行对激光光源进行控制，能够有效地解决含有激光
发射器的设备存在激光安全的问题。
附图说明
者是否损坏进行判断，根据判断结果执行对激光光源进行控制，能够有效地解决含有激光
发射器的设备存在激光安全的问题。
附图说明
[0015] 图2是本发明一个实施例中激光安全控制装置工作原理示意图。
[0016] 图3是本发明另一个实施例中激光安全控制装置工作原理示意图。
[0017] 图4是本发明一个实施例中激光安全控制装置示意图。
[0018] 图5是本发明一个实施例中激光安全控制装置系统结构示意图。
具体实施方式
[0019] 下面结合具体实施方式并对照附图对本发明做进一步详细说明。其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不
是为了限制本发明的范围及其应用。
是为了限制本发明的范围及其应用。
[0020] 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
例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021] 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。
作用也可以是用于电路连通作用。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 图1所示的是根据本发明一个实施例的3D成像模块示意图。装置1包括第一采集单元101、第二采集单元102、投影单元103、听筒单元104以及环境光与距离传感器单元105。其中第一采集单元101与投影单元103组成3D深度相机，对于结构光技术而言，一般地投影单
元103内含有激光光源并用于向外投射出激光图案化光束，比如近红外光束，第一采集单元
101用于采集被投影单元103照射的物体图像，如果投影单元103向外投射的是近红外光束，
那么第一采集单元101应是对应的近红外相机。第二采集单元102为彩色相机，用于获取彩
色图像，比如RGB图像，第二采集单元102的位置可以处在任意位置，比如图1中位于第一采
集单元101与投影单元103之间，也可以位于外侧。
元103内含有激光光源并用于向外投射出激光图案化光束，比如近红外光束，第一采集单元
101用于采集被投影单元103照射的物体图像，如果投影单元103向外投射的是近红外光束，
那么第一采集单元101应是对应的近红外相机。第二采集单元102为彩色相机，用于获取彩
色图像，比如RGB图像，第二采集单元102的位置可以处在任意位置，比如图1中位于第一采
集单元101与投影单元103之间，也可以位于外侧。
[0025] 听筒单元104用于发出声音，可以被用于一些通话的移动终端中，在一些实施例中，听筒单元104也可以是其他任何种类用于发出声音的扬声器。
[0026] 环境光与距离传感器单元105具备对环境光强度感知能力以及检测是否有物体靠近的能力，主要由环境光传感器与距离传感器组成，在一些实施例中，将两种传感器制作在
同一块芯片上以实现二合一的一体化传感器，在一些实施例中，也可以根据实际功能需要
仅采取距离传感器。
同一块芯片上以实现二合一的一体化传感器，在一些实施例中，也可以根据实际功能需要
仅采取距离传感器。
[0027] 3D成像模块还包括支架106，各个单元被固定在支架106上，支架表面107开有与各个单元对应的开口，用于让光线或声音通过。在一些实施例中，不同的单元也可以共用同一
个开口。为了保证模组的稳定性，支架可以为合金材料支架，比如铝合金、锌合金、粉末合金以及液态金属等，支架在制作过程中可以通过压铸或冲压等工艺来完成。
个开口。为了保证模组的稳定性，支架可以为合金材料支架，比如铝合金、锌合金、粉末合金以及液态金属等，支架在制作过程中可以通过压铸或冲压等工艺来完成。
[0028] 各个单元还含有电路板109以及相应的接口110，用于与外界电路进行连接以实现电控制或数据传输，电路板109包括柔性电路板(FPC)、印制电路板(PCB)、软硬结合板等，有时也可以在电路板上设置有金属材料，比如铜片来增加电路板的硬度，也可以起到散热的
作用。接口110包括任何形式，比如板对板(BTB)连接器、零插入力(ZIF)连接器等。在一些实施例中，为了节省空间，也可以让多个单元共用一个电路板及连接器，如图1中听筒单元104
与环境光与距离传感器105共用同一个电路板。
作用。接口110包括任何形式，比如板对板(BTB)连接器、零插入力(ZIF)连接器等。在一些实施例中，为了节省空间，也可以让多个单元共用一个电路板及连接器，如图1中听筒单元104
与环境光与距离传感器105共用同一个电路板。
[0030] 图1所示的3D成像模块可以被嵌入到智能终端设备中，比如手机、平板、电脑、电子书、电视等，根据不同的应用需要可以选择性地减少第二采集单元102、听筒单元104。可以
理解的是，3D成像模块中的3D深度相机中的深度图像计算由处理器完成，该处理器可以是
3D成像模块中的专用处理器也可以是终端设备中的处理器。当含有该3D成像模块的终端设
备在使用过程中，不可避免地会遇到跌落、磕碰等现象使内部的光学元件损坏导致激光光
源直射造成危害，或者在使用过程中眼睛紧靠模块也可能导致危害。本发明针对这一问题，
提出一种激光安全控制装置。
理解的是，3D成像模块中的3D深度相机中的深度图像计算由处理器完成，该处理器可以是
3D成像模块中的专用处理器也可以是终端设备中的处理器。当含有该3D成像模块的终端设
备在使用过程中，不可避免地会遇到跌落、磕碰等现象使内部的光学元件损坏导致激光光
源直射造成危害，或者在使用过程中眼睛紧靠模块也可能导致危害。本发明针对这一问题，
提出一种激光安全控制装置。
[0031] 本发明的激光安全控制装置，包括深度相机，含有激光光源，用于采集第一深度范围内物体的深度图像；距离传感器，用于对第二深度范围内物体的接近度进行检测，并且所
述第一深度范围的下限值与所述第二深度范围的上限值之间的大小关系可调节；处理器，
与所述深度相机以及距离传感器连接，并判断所述物体的接近度有风险是否有风险，当所
述物体的接近度有风险时，所述处理器对所述激光光源进行控制。
述第一深度范围的下限值与所述第二深度范围的上限值之间的大小关系可调节；处理器，
与所述深度相机以及距离传感器连接，并判断所述物体的接近度有风险是否有风险，当所
述物体的接近度有风险时，所述处理器对所述激光光源进行控制。
[0032] 本发明的激光安全控制装置，其深度相机的深度测量范围(即第一深度范围)与该深度相机内透镜的焦距、投影单元与采集单元之间的间距均有关系，其距离传感器的测量
范围(即第二深度范围)与该距离传感器的型号有关系。因此，可以通过调节深度相机内透
镜的焦距、投影单元与采集单元之间的间距，或者调整距离传感器的型号，或者调整深度相
机与距离传感器之间的位置关系，来调节第一深度范围的下限值与所述第二深度范围的上
限值之间的大小关系，进而实现多种接近度的检测。
范围(即第二深度范围)与该距离传感器的型号有关系。因此，可以通过调节深度相机内透
镜的焦距、投影单元与采集单元之间的间距，或者调整距离传感器的型号，或者调整深度相
机与距离传感器之间的位置关系，来调节第一深度范围的下限值与所述第二深度范围的上
限值之间的大小关系，进而实现多种接近度的检测。
[0033] 图2是根据本发明一个实施例的激光安全控制装置工作原理示意图。在本实施例中，深度相机202的测量范围为[Z2,Z3]，即第一深度范围为[Z2,Z3]，在视场205范围内的物
体将会被深度相机202中的投影模组照射以及被采集单元采集其相关图像；距离传感器203
用于对区域206以及深度范围[0,Z1]内的物体进行接近度检测，即第二深度范围为[0,Z1]。
体将会被深度相机202中的投影模组照射以及被采集单元采集其相关图像；距离传感器203
用于对区域206以及深度范围[0,Z1]内的物体进行接近度检测，即第二深度范围为[0,Z1]。
[0034] 一般地，在图2中，深度相机202无法测量太近距离处的物体，因此Z2>0，在其测量范围的区域内要求深度相机202的激光发射强度符合相关安全标准，比如ClassⅠ标准，对于
物体靠的足够近时，对应于视场区域204，深度相机202无法进行检测，往往还会造成人体危
害。对于距离传感器203，一般执行近距离检测，其范围一般从0到一定的深度值Z1，在本实
施例中，第一深度范围的下限值Z2与所述第二深度范围的上限值Z1之间的大小关系被调节
为：Z1≤Z2，由此当人体或者其他物体进入深度相机202无法检测的近距离区域中时，可以由距离传感器203进行检测。由于深度相机202与距离传感器203之间的间距比较小，因此区域
206近乎可以覆盖区域204。通过如此设置，可以解决含有激光发射器的设备靠近人体时存
在的激光安全问题。
物体靠的足够近时，对应于视场区域204，深度相机202无法进行检测，往往还会造成人体危
害。对于距离传感器203，一般执行近距离检测，其范围一般从0到一定的深度值Z1，在本实
施例中，第一深度范围的下限值Z2与所述第二深度范围的上限值Z1之间的大小关系被调节
为：Z1≤Z2，由此当人体或者其他物体进入深度相机202无法检测的近距离区域中时，可以由距离传感器203进行检测。由于深度相机202与距离传感器203之间的间距比较小，因此区域
206近乎可以覆盖区域204。通过如此设置，可以解决含有激光发射器的设备靠近人体时存
在的激光安全问题。
[0035] 由以上分析，在本实施例中，激光安全控制装置的工作过程如下：
[0036] 首先，利用深度相机202采集其深度测量范围[Z2,Z3]内物体的深度图像，亦即深度相机处理激活状态，比如进行人脸识别、扫描等应用时。
[0037] 利用距离传感器203对其深度范围[0,Z1]内物体的接近度进行检测，接近度检测包括以下两种，一种是当物体刚进入深度范围时就认为物体已经接近，另一种是当物体进
入深度范围且停留一段时间后认为物体已经接近。在实际应用中可以根据需要选取任一
种。
入深度范围且停留一段时间后认为物体已经接近。在实际应用中可以根据需要选取任一
种。
[0038] 上述深度相机202对深度图像的采集与距离传感器202的对接近度的检测可以同时进行或者分开进行，分开进行时没有先后顺序。
[0039] 然后，当距离传感器在其深度范围内检测到有物体接近时，处理器201就会判断出该物体的接近度有风险，进而会对深度相机内的激光光源进行控制，一般地，直接关闭光源
或者降低激光光源功率至安全级别。
或者降低激光光源功率至安全级别。
[0040] 需要说明的是，距离传感器203的深度范围上限值Z1在设置时应考虑激光对人体伤害的最大距离Z0，该上限值应不小于激光对人体伤害的最大距离Z0。此处所说的激光对人
体伤害的最大距离Z0，是指人体与激光的距离如果超过该最大距离Z0，激光就不会对人体造
成伤害，如果小于该最大距离Z0，激光就会对人体造成伤害。由于距离传感器203的深度范
围上限值Z1不小于激光对人体伤害的最大距离Z0，则被距离检测器203检测到的距离就是对
人体有伤害风险的距离，此时如果人体被距离检测器203检测到，则处理器就会判断该人体
的接近度有风险。
体伤害的最大距离Z0，是指人体与激光的距离如果超过该最大距离Z0，激光就不会对人体造
成伤害，如果小于该最大距离Z0，激光就会对人体造成伤害。由于距离传感器203的深度范
围上限值Z1不小于激光对人体伤害的最大距离Z0，则被距离检测器203检测到的距离就是对
人体有伤害风险的距离，此时如果人体被距离检测器203检测到，则处理器就会判断该人体
的接近度有风险。
[0041] 另外，由于图2所示的激光安全控制装置，只能在人体或者其他物体足够靠近深度相机202时(深度在[0,Z1]范围内)，才能被距离检测器203检测到，进而其处理器201才会对
激光光源进行控制；而当人体或者其他物体处在离深度相机203的较远距离时，例如人体或
者其他物体的深度在[Z2,Z3]范围内时，则不能被距离检测器203检测到，一般情况下，人体
或者其他物体的深度在[Z2,Z3]范围内时不会受到激光的伤害，但是如果此时深度相机302
在使用过程中由于磕碰、跌落等导致光学元件损坏致使激光光源直射时，则依然会对人体
造成伤害，即图2所示的激光安全控制装置灵敏度不够高，其安全控制性能还需进一步提
高。
激光光源进行控制；而当人体或者其他物体处在离深度相机203的较远距离时，例如人体或
者其他物体的深度在[Z2,Z3]范围内时，则不能被距离检测器203检测到，一般情况下，人体
或者其他物体的深度在[Z2,Z3]范围内时不会受到激光的伤害，但是如果此时深度相机302
在使用过程中由于磕碰、跌落等导致光学元件损坏致使激光光源直射时，则依然会对人体
造成伤害，即图2所示的激光安全控制装置灵敏度不够高，其安全控制性能还需进一步提
高。
[0042] 图3是根据本发明另一个实施例的激光安全控制装置工作原理示意图。与图2所示的激光安全控制装置区别在于，在本实施例中，深度相机302的采集范围(即第一深度范围)
的下限值Z2与距离传感器303的测量范围(即第二深度范围)的上限值Z1之间的大小关系被
调节为：Z1＞Z2。由于在深度相机302的采集范围[Z2,Z3]内，深度相机302的激光发射强度符合相关安全标准，由此可得出深度相机302的采集范围(即第一深度范围)的下限值Z2大于
或等于激光对人体伤害的最大距离Z0，即Z2≥Z0，另外还满足Z1＞Z2≥Z0。
的下限值Z2与距离传感器303的测量范围(即第二深度范围)的上限值Z1之间的大小关系被
调节为：Z1＞Z2。由于在深度相机302的采集范围[Z2,Z3]内，深度相机302的激光发射强度符合相关安全标准，由此可得出深度相机302的采集范围(即第一深度范围)的下限值Z2大于
或等于激光对人体伤害的最大距离Z0，即Z2≥Z0，另外还满足Z1＞Z2≥Z0。
[0043] 通过如此设置，不仅可以解决深度相机足够靠近人体时存在的激光安全问题，还可以解决上述提到的当深度相机302在使用过程中由于磕碰、跌落等导致光学元件损坏致
使激光光源直射可能造成危害的问题，因此，本实施例的激光安全控制装置灵敏度更高，能
够检测到较近和较远距离的风险，及时采取措施，使得安全控制性能更高，具体的激光安全
控制过程如下所示：
使激光光源直射可能造成危害的问题，因此，本实施例的激光安全控制装置灵敏度更高，能
够检测到较近和较远距离的风险，及时采取措施，使得安全控制性能更高，具体的激光安全
控制过程如下所示：
[0044] 首先，深度相机302同样处于激活状态，即深度相机302首先采集其深度测量范围[Z2,Z3]内物体的深度图像；当深度相机302正常运作时，其获取的深度图像应为常规的图
像，而当深度相机非正常运作时，比如投影模组中的光学元件失效导致无法投影出正常的
光束，使得无法正常计算出深度图像。换句话说，如果人体或者其他物体的深度在范围[Z2,
Z3]内，但是深度相机302无法采集到其深度图像或者采集的深度图像与预期的深度图像质
量不符时，那就意味着投影模组中的光学元件可能损坏，此时激光可能会直射出投影模组，
存在激光安全问题。
像，而当深度相机非正常运作时，比如投影模组中的光学元件失效导致无法投影出正常的
光束，使得无法正常计算出深度图像。换句话说，如果人体或者其他物体的深度在范围[Z2,
Z3]内，但是深度相机302无法采集到其深度图像或者采集的深度图像与预期的深度图像质
量不符时，那就意味着投影模组中的光学元件可能损坏，此时激光可能会直射出投影模组，
存在激光安全问题。
[0045] 其次，当深度相机302无法采集到深度图像或者其采集的深度图像与预期的深度图像质量不符时，利用距离传感器303对其深度范围[0,Z1]内物体的接近度进行检测。
[0046] 最后，若距离传感器303检测到有物体接近，由于Z1＞Z2，则可能存在以下两种情况：
[0047] 第一种情况，人体或者其他物体的深度处于深度相机302的深度测量范围[Z2,Z3]内，也就意味着尽管物体处于深度相机302深度测量范围内，但是深度相机302无法采集到
深度图像或者其采集的深度图像与预期的深度图像质量不符，此时深度相机302的投影模
组中光学元件被损坏的可能性较大，根据该情况，处理器301就会判断出该物体的接近度有
风险，立即关闭激光光源或者降低激光光源的功率。另外，处理器301也可以发出深度相机
302可能损坏的警报，提供给用户。
深度图像或者其采集的深度图像与预期的深度图像质量不符，此时深度相机302的投影模
组中光学元件被损坏的可能性较大，根据该情况，处理器301就会判断出该物体的接近度有
风险，立即关闭激光光源或者降低激光光源的功率。另外，处理器301也可以发出深度相机
302可能损坏的警报，提供给用户。
[0048] 第二种情况，人体或者其他物体的深度在范围[0,Z2]内，没有在深度相机302的采集范围[Z2,Z3]内时，深度相机302无法采集到其深度图像，但是此时人体或者其他物体距离
深度相机太近，与图2所示的实施例类似，同样存在激光安全问题。此时处理器301也会判断
出该人体或者其他物体的接近度有风险，立即关闭激光光源或者降低激光光源的功率。
深度相机太近，与图2所示的实施例类似，同样存在激光安全问题。此时处理器301也会判断
出该人体或者其他物体的接近度有风险，立即关闭激光光源或者降低激光光源的功率。
[0049] 图3所示的激光安全控制装置，通过将深度相机302的采集范围(即第一深度范围)的下限值Z2与距离传感器303的测量范围(即第二深度范围)的上限值Z1之间的大小关系调
节为：Z1＞Z2，使得本实施例的激光安全控制装置灵敏度更高，能够检测到较近和较远距离
的风险，及时采取措施，不仅可以解决深度相机足够靠近人体时存在的激光安全问题，还能
够防范当深度相机302在使用过程中由于磕碰、跌落等导致光学元件损坏致使激光光源直
射可能造成的危害，使得本发明的激光安全控制装置的安全控制性能更高。
节为：Z1＞Z2，使得本实施例的激光安全控制装置灵敏度更高，能够检测到较近和较远距离
的风险，及时采取措施，不仅可以解决深度相机足够靠近人体时存在的激光安全问题，还能
够防范当深度相机302在使用过程中由于磕碰、跌落等导致光学元件损坏致使激光光源直
射可能造成的危害，使得本发明的激光安全控制装置的安全控制性能更高。
[0050] 以上说明中，距离传感器用于对其深度范围内的物体进行靠近检测，一般仅能判断是否有物体靠近，无法准确判断物体的实际距离。此类距离传感器一般根据从物体反射
回的光强度来进行判断，对于另一类距离传感器，可以准确获取物体的位置，比如单像素或
多像素的基于时间飞行法(TOF)技术的距离传感器，其由光源发射器及接收器组成，光源发
射器比如LED、激光二极管等，接收器比如单像素或者多像素的图像传感器组成。
回的光强度来进行判断，对于另一类距离传感器，可以准确获取物体的位置，比如单像素或
多像素的基于时间飞行法(TOF)技术的距离传感器，其由光源发射器及接收器组成，光源发
射器比如LED、激光二极管等，接收器比如单像素或者多像素的图像传感器组成。
[0051] 对于此类距离传感器，可以与深度相机配合实现以下激光安全控制方法。依然参考图3，深度相机的深度测量范围为[Z2,Z3]，距离传感器的深度测量范围为[0,Z1]，且Z1＞
Z2。在深度相机激活过程中，同时使用距离传感器进行距离检测，当有物体进入其深度测量
范围时，距离传感器可以测得大致的物体距离Z(比如物体上最接近距离传感器点的距离、
平均距离等)，当物体距离达到预设的风险值时，由处理器执行对光源的控制。这里的预设
的风险值包含以下两种情形：
Z2。在深度相机激活过程中，同时使用距离传感器进行距离检测，当有物体进入其深度测量
范围时，距离传感器可以测得大致的物体距离Z(比如物体上最接近距离传感器点的距离、
平均距离等)，当物体距离达到预设的风险值时，由处理器执行对光源的控制。这里的预设
的风险值包含以下两种情形：
[0052] 第一种情形：当测得的物体距离Z小于深度相机的测量范围的下限值Z2时，同时小于激光对人体造成伤害的最大距离Z0时，由处理器控制激光光源，如关闭激光光源或者降
低激光光源功率。由于深度相机采集范围的下限值Z2、距离传感器测量的范围的上限值Z1与
激光对人体伤害的最大距离Z0之间的大小关系为：Z1＞Z2≥Z0，因此，在一些实施例中，也可以直接当测量的物体距离小于深度相机的测量范围的下限值Z2时进行光源控制，由此可以
提高灵敏度及安全级别。
低激光光源功率。由于深度相机采集范围的下限值Z2、距离传感器测量的范围的上限值Z1与
激光对人体伤害的最大距离Z0之间的大小关系为：Z1＞Z2≥Z0，因此，在一些实施例中，也可以直接当测量的物体距离小于深度相机的测量范围的下限值Z2时进行光源控制，由此可以
提高灵敏度及安全级别。
[0053] 第二种情形：当测量的物体距离Z大于深度相机的测量范围的下限值Z2时，若深度相机无法采集到深度图像或者其采集的深度图像与预期的深度图像质量不符时，由处理器
控制光源，如关闭光源或者降低光源的功率等。此情形下，深度相机被损坏的可能性较大，
因此处理器也可以发出相关警报。
控制光源，如关闭光源或者降低光源的功率等。此情形下，深度相机被损坏的可能性较大，
因此处理器也可以发出相关警报。
[0054] 以上的距离检测也可以包括时间因素，即达到该距离并持续一段时间后，处理器才会执行后续控制。
[0055] 显然，采用可以准确获取深度值的距离传感器更加有利于进行激光安全检测与控制，然而，此类距离传感器的成本将更高。
[0056] 图4是本发明一个实施例的激光安全控制装置示意图，该装置为移动设备，比如手机、平板，由3D成像模块1、屏幕401以及框架402等组成，其内部还嵌入有用于处理数据、控制元器件的处理器，在该移动设备的使用过程中，3D成像模块1可能会出现激光安全问题，
其控制方法如上面所述。在该激光安全控制装置中，其深度相机是由3D成像模块1中的第一
采集单元101与投影单元103组成，其距离传感器是指3D成像模块1中的环境光与距离传感
器105或者是仅仅是一种距离传感器，其处理器可以是3D成像模块中的专用处理器，也可以
是终端设备中的处理器。处理器可实现的功能包括深度图像的计算、激光安全控制等，处理
器也可以由多个具有独立功能的处理器单元组合而成。
其控制方法如上面所述。在该激光安全控制装置中，其深度相机是由3D成像模块1中的第一
采集单元101与投影单元103组成，其距离传感器是指3D成像模块1中的环境光与距离传感
器105或者是仅仅是一种距离传感器，其处理器可以是3D成像模块中的专用处理器，也可以
是终端设备中的处理器。处理器可实现的功能包括深度图像的计算、激光安全控制等，处理
器也可以由多个具有独立功能的处理器单元组合而成。
[0057] 图5是根据本发明一个实施例的激光安全控制装置系统结构示意图。系统包括处理器501、显示器502、存储器503、射频及基带处理器504、接口505、环境光与距离传感器
506、深度相机507、电池508、MEMS传感器509、音频装置510、摄像机511。可以看出，与传统智能手机系统相比，这里增加了深度相机507，处理器可以利用深度相机507获取目标深度图
像后进行处理并用显示器502显示，也可以与其他器件结合使用，在本发明中是结合环境光
与接近传感器506进行结合使用，利用环境光与接近传感器506的距离传感器检测物体是否
靠近，从而进一步对深度相机的激光安全进行判定，根据判定结果由处理器执行对深度相
机中激光光源的控制，比如关闭或降低光源功率。
506、深度相机507、电池508、MEMS传感器509、音频装置510、摄像机511。可以看出，与传统智能手机系统相比，这里增加了深度相机507，处理器可以利用深度相机507获取目标深度图
像后进行处理并用显示器502显示，也可以与其他器件结合使用，在本发明中是结合环境光
与接近传感器506进行结合使用，利用环境光与接近传感器506的距离传感器检测物体是否
靠近，从而进一步对深度相机的激光安全进行判定，根据判定结果由处理器执行对深度相
机中激光光源的控制，比如关闭或降低光源功率。
[0059] 上述根据本发明的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如CD ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计
算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专
用硬件(诸如ASIC或FPGA)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微
处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，RAM、
ROM、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此
描述的处理方法。此外，当通用计算机访问用于实现在此示出的处理的代码时，代码的执行
将通用计算机转换为用于执行在此示出的处理的专用计算机。
算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专
用硬件(诸如ASIC或FPGA)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微
处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，RAM、
ROM、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此
描述的处理方法。此外，当通用计算机访问用于实现在此示出的处理的代码时，代码的执行
将通用计算机转换为用于执行在此示出的处理的专用计算机。
[0060] 以上内容是结合具体的优选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技术人员来说，在不脱
离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应
当视为属于本发明的保护范围。
离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应
当视为属于本发明的保护范围。
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