基于结构光的深度测量装置、测量方法及拍摄设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113625289A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202010371241.2(22)申请日2020.05.06(71)申请人圣邦微电子（北京）股份有限公司地址100089北京市海淀区西三环北路87号13层3-1301(72)发明人于亚冰王志玲姚若亚朱华谭磊(74)专利代理机构北京成创同维知识产权代理有限公司11449代理人蔡纯张靖琳(51)Int.Cl.G01S17/08(2006.01)G01S7/481(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称基于结构光的深度测量装置、测量方法及拍摄设备(57)摘要本发明公开了一种基于结构光的深度测量装置、测量方法及拍摄设备，所述装置包括：光源，用于发射测量所需的平行光束；半透半反镜，用于对平行光束进行反射以产生第一反射光束，和对第一反射光束照射目标物体后产生的第二反射光束进行透射以产生透射光束；共形准直器，用于对第一反射光束和第二反射光束进行准直；散束器，用于对准直后的第一反射光束进行散束；图像传感器，接收透射光束，并根据透射光束确定目标物体的被测深度，其中，共形准直器的多个透光通道中的每个透光通道的孔径尺寸均大于平行光束的相干距离。本发明避免了在测量时出现衍射和保证了指向性，提高了深度测量时的抗干扰能力。CN113625289ACN113625289A权利要求书1/2页1.一种基于结构光的深度测量装置，其特征在于，包括：光源，用于发射测量所需的平行光束；半透半反镜，用于对所述平行光束进行反射以产生第一反射光束，和对所述第一反射光束照射目标物体后产生的第二反射光束进行透射以产生透射光束；共形准直器，包括多个透光通道，且任意相邻的两个透光通道之间通过间隔层隔离，所述共形准直器用于对所述第一反射光束和所述第二反射光束进行准直；散束器，用于对准直后的所述第一反射光束进行散束，以更好的照射所述目标物体；图像传感器，接收所述透射光束，并根据所述透射光束确定目标物体的被测深度，其中，所述共形准直器的多个透光通道中的每个透光通道的孔径尺寸均大于所述平行光束的相干距离。2.根据权利要求1所述的基于结构光的深度测量装置，其特征在于，所述共形准直器的孔长孔径比为大于或等于100:1。3.根据权利要求1所述的基于结构光的深度测量装置，其特征在于，所述光源包括：阵列光束源，用于发射阵列光束；扩束器，位于所述阵列光束源的出光口，用于扩大所述阵列光束的输出直径，以提供所述测量所需的平行光束。4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于结构光的深度测量装置，其特征在于，所述装置还包括：光谱选择性镀膜，位于所述共形准直器的端口处，用于抑制与所述平行光束波长不同的光进入所述共形准直器。5.根据权利要求4所述的基于结构光的深度测量装置，其特征在于，所述装置还包括：折转镜，位于所述散束器的出光口，用于改变准直后的所述第一反射光束的光路方向，以减少所述第一反射光束照射目标物体时的光路长度，以及用于改变所述第二反射光束的光路方向，以便于所述共形准直器对所述第二反射光束进行准直。6.根据权利要求1所述的基于结构光的深度测量装置，其特征在于，所述第一反射光束与所述平行光束相互垂直。7.根据权利要求5和6中任一项所述的基于结构光的深度测量装置，其特征在于，所述装置还包括：聚束器，位于所述图像传感器和所述半透半反镜之间，用于缩小所述透射光束的输出直径，以便于所述图像传感器接收所述透射光束。8.根据权利要求1所述的基于结构光的深度测量装置，其特征在于，所述共形准直器的间隔层为由吸光材料在所述多个透光通道中任意相邻的两个透光通道之间的坯材表面扩散或渗透形成的光吸收层。9.一种基于结构光的深度测量方法，其特征在于，包括：由光源发射测量所需的平行光束；由半透半反镜反射所述平行光束以产生第一反射光束；由共形准直器对所述第一反射光束进行准直；由散束器对准直后的所述第一反射光束进行散束，散束后的所述第一反射光束照射目标物体以产生第二反射光束；2CN113625289A权利要求书2/2页由所述共形准直器对所述第二反射光束进行准直；由所述半透半反镜透射准直后的所述第二反射光束以产生透射光束；由图像传感器接收所述透射光束，并根据所述透射光束确定目标物体的被测深度，其中，所述共形准直器包括多个透光通道，所述多个透光通道中每个透光通道的孔径尺寸均大于所述平行光束的相干距离。10.根据权利要求9所述的基于结构光的深度测量方法，其特征在于，所述共形准直器的孔长孔径比为大于或等于100:1。11.根据权利要求9所述的基于结构光的深度测量方法，其特征在于，所述光源为阵列光束源，则由光源发射测量所需的平行光束包括：由所述阵列光束源发射阵列光束；由扩束