带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机制造技术

技术编号:18451510 阅读:28 留言:0更新日期:2018-07-14 13:13
本发明专利技术公开了一种带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机,该相机包括发射光源、光线接收装置和信息处理装置,光线接收装置由控制器控制分时器进行分时切换为测距模式和彩色成像模式,所述控制器控制光线接收装置为测距模式时,发射光源发射一束某段近红外光线照向目标物,所述目标物反射光线并由光线接收装置进行接收,并感应电荷后发送给控制器,控制器通过电荷计算出三维距离。本发明专利技术测距和彩色成像共用一个光线接收装置,不用在测距光线接收装置的基础上再加一个彩色成像光线接收装置,这样可以减小TOF相机的体积,便于一体化集成。另外,减少一个彩色成像接收装置,必然会减小电功率的消耗,减小整个TOF相机的功率。

TOF camera with high resolution color images

The invention discloses a flying time camera with high resolution color image. The camera includes a transmitting light source, a light receiving device and an information processing device. The light receiving device is divided into a range mode and a color imaging mode by a controller controlled time sharing device. The controller controls the light receiving device to measure the time. In the distance from the mode, the emitting light emitting a beam of near infrared rays illuminates the target. The object reflects the light and receives the light by the light receiving device, and sends it to the controller, and the controller calculates the three-dimensional distance through the charge. The range and color imaging of the invention share a light receiving device without adding a color imaging light receiving device on the basis of the range ray receiving device, which can reduce the volume of the TOF camera and facilitate integration and integration. In addition, reducing a color imaging receiving device will inevitably reduce the consumption of electric power and reduce the power of the entire TOF camera.

【技术实现步骤摘要】
带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机
本专利技术涉及相机
,尤其涉及一种带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机。
技术介绍
现有的带有彩色图像的TOF相机是在普通TOF相机的基础上再加一个彩色成像模块,然后把得到的两种图像进行叠加,就得到了带有三维距离信息的彩色图像的飞行时间(TOF)相机。这样做额外增加了一个摄像头,因此造成体积会比较大,不便于小体积集成,另外还会增加成本,增加功耗。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处,本专利技术提供一种带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机,三维测距和彩色成像共用一个成像模块,减小了带有彩色图像信息的飞行时间相机的体积。为实现上述目的,本专利技术提供一种带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机,包括发射光源、光线接收装置和信息处理装置,所述发射光源和光线接收装置均与信息处理装置电连接,且由信息处理装置控制发射光源和光线接收装置工作;所述光线接收装置包括三维测距单元和彩色成像单元,所述信息处理装置内置有分时器和控制器,所述控制器的输出端与分时器电连接,且所述分时器分别与三维测距单元和彩色成像单元电连接,所述三维测距单元和彩色成像单元分别与控制器的输入端电连接;光线接收装置由控制器控制分时器进行分时切换为测距模式和彩色成像模式,所述控制器控制光线接收装置为测距模式时,发射光源发射一束某段近红外光线照向目标物,所述目标物反射光线并由光线接收装置进行接收,并感应电荷后发送给控制器,控制器通过电荷计算出三维距离;所述控制器控制光线接收装置分时切换为彩色成像模式时,光线接收装置接收目标物发送的光线并进行彩色成像;所述控制器通过测距模式得出的三维距离信息和彩色成像模式得出的彩色成像信息,合成得到既带有彩色图像又带有三维距离信息的三维彩色图像。其中,该相机还包括只让可见光通过的光线过滤装置,且在彩色成像模式下,只让波段在380-780nm之间的可见光通过;在测距模式下,只让波段在800nm-1100nm之间的近红外光通过;所述光线过滤装置位于光线接收装置前方,且目标物反射的光线通过光线过滤装置过滤后,得到可见光到近红外光波段的光线由光线接收装置进行接收。其中,该相机还包括微光学接收装置,所述微光学接收装置、光线过滤装置和光线接收装置三者从左至右依次放置,所述发射光源发射后由目标物反射的光线通过微光学装置扩束匀光后聚焦成像后再由光过滤装置进行过滤。其中,所述光线接收装置为一个面阵接收装置,且其内部有多个像素点面阵排列,每个像素点均有两个快门控制单元,分时器通过其中一个快门控制单元与测距单元电连接,且分时器通过另一个快门控制单元与彩色成像单元电连接;一个快门控制单元用于控制彩色成像模式,一个快门控制单元用于控制测距模式。其中,所述光线过滤装置为一由透明材质制成的平板,该平板的厚度在0.1mm-5mm之间,且其表面镀有膜层。其中,所述发射光源包括激光芯片和分布在激光芯片上的多个点光源,多个点光源呈多点垂直阵列结构分布;且多个点光源的发光面朝向目标物方向。本专利技术的有益效果是:与现有技术相比,本专利技术提供的带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机,该相机包括发射光源、光线接收装置和信息处理装置,且光线接收装置包括三维测距单元和彩色成像单元,通过信息处理装置控制使得光线接收装置具有测距模式和彩色成像模式,使得测距和彩色成像共用一个光线接收装置,不用在测距光线接收装置的基础上再加一个彩色成像光线接收装置,这样可以减小TOF相机的体积,便于一体化集成。且由于采用的光线接收装置可以分时进行三维黑白测距和彩色成像,可以提高光线接收装置的利用率,降低成本且提高了分辨率。另外,减少一个彩色成像接收装置,必然会减小电功率的消耗,减小整个TOF相机的功率。附图说明图1为本专利技术的带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机的结构示意图;图2为本专利技术中光线接收装置与信息处理装置的关系原理图。具体实施方式为了更清楚地表述本专利技术,下面结合附图对本专利技术作进一步地描述。请参阅图1-2,本专利技术提供的带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机,包括发射光源1、光线接收装置2和信息处理装置3,所述发射光源和光线接收装置均与信息处理装置电连接,且由信息处理装置控制发射光源和光线接收装置工作;所述光线接收装置2包括三维测距单元21和彩色成像单元22,所述信息处理装置3内置有分时器31和控制器32,所述控制器的输出端与分时器电连接,且所述分时器分别与三维测距单元和彩色成像单元电连接,所述三维测距单元和彩色成像单元分别与控制器的输入端电连接;光线接收装置由控制器控制分时器进行分时切换为测距模式和彩色成像模式,所述控制器控制光线接收装置为测距模式时,发射光源发射一束某段近红外光线照向目标物6,所述目标物反射光线并由光线接收装置进行接收,并感应电荷后发送给控制器,控制器通过电荷计算出三维距离;所述控制器控制光线接收装置分时切换为彩色成像模式时,光线接收装置接收目标物发送的光线并进行彩色成像;所述控制器通过测距模式得出的三维距离信息和彩色成像模式得出的彩色成像信息,合成得到既带有彩色图像又带有三维距离信息的三维彩色图像。相较于现有技术的情况,本专利技术提供的带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机,该相机包括发射光源、光线接收装置和信息处理装置,且光线接收装置包括三维测距单元和彩色成像单元,通过信息处理装置控制使得光线接收装置具有测距模式和彩色成像模式,使得测距和彩色成像共用一个光线接收装置,不用在测距光线接收装置的基础上再加一个彩色成像光线接收装置,这样可以减小TOF相机的体积,便于一体化集成。且由于采用的光线接收装置可以分时进行测距和彩色成像,可以提高光线接收装置的利用率,降低成本且提高了分辨率。另外,减少一个彩色成像接收装置,必然会减小电功率的消耗,减小整个TOF相机的功率。在本实施例中,该相机还包括只让可见光通过的光线过滤装置4,且在彩色成像模式下,只让波段在380-780nm之间的可见光通过;在测距模式下,只让波段在800nm-1100nm之间的近红外光通过;所述光线过滤装置位于光线接收装置前方,且目标物反射的光线通过光线过滤装置过滤后,得到可见光到近红外光波段的光线由光线接收装置进行接收,这里的三维测距即为。在本实施例中,该相机还包括微光学接收装置5,所述微光学接收装置、光线过滤装置和光线接收装置三者从左至右依次放置,所述发射光源发射后由目标物反射的光线通过微光学装置扩束匀光后聚焦成像后再由光过滤装置进行过滤。在本实施例中,所述光线接收装置为一个面阵接收装置,且其内部有多个像素点面阵排列,每个像素点均有两个快门控制单元23,分时器通过其中一个快门控制单元与测距单元电连接,且分时器通过另一个快门控制单元与彩色成像单元电连接;一个快门控制单元用于控制彩色成像模式,一个快门控制单元用于控制测距模式。在本实施例中,所述光线过滤装置为一由透明材质制成的平板,该平板的厚度在0.1mm-5mm之间,且其表面镀有膜层。光线过滤装置在可见光波段(380nm-780nm)光线透过率至少50%以上,在780nm-820nm波段光线透过率小于50%,在820nm-880nm波段光线透过率在50%以上,在880nm-1200nm波段光线透过率小于50%。在本实施例中,所述发射光源包括激光芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机,其特征在于,包括发射光源、光线接收装置和信息处理装置,所述发射光源和光线接收装置均与信息处理装置电连接,且由信息处理装置控制发射光源和光线接收装置工作;所述光线接收装置包括三维测距单元和彩色成像单元,所述信息处理装置内置有分时器和控制器,所述控制器的输出端与分时器电连接,且所述分时器分别与三维测距单元和彩色成像单元电连接,所述三维测距单元和彩色成像单元分别与控制器的输入端电连接;光线接收装置由控制器控制分时器进行分时切换为测距模式和彩色成像模式,所述控制器控制光线接收装置为测距模式时,发射光源发射一束某段近红外光线照向目标物,所述目标物反射光线并由光线接收装置进行接收,并感应电荷后发送给控制器,控制器通过电荷计算出三维距离;所述控制器控制光线接收装置分时切换为彩色成像模式时,光线接收装置接收目标物发送的光线并进行彩色成像;所述控制器通过测距模式得出的三维距离信息和彩色成像模式得出的彩色成像信息,合成得到既带有彩色图像又带有三维距离信息的三维彩色图像。

【技术特征摘要】
1.一种带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机,其特征在于,包括发射光源、光线接收装置和信息处理装置,所述发射光源和光线接收装置均与信息处理装置电连接,且由信息处理装置控制发射光源和光线接收装置工作;所述光线接收装置包括三维测距单元和彩色成像单元,所述信息处理装置内置有分时器和控制器,所述控制器的输出端与分时器电连接,且所述分时器分别与三维测距单元和彩色成像单元电连接,所述三维测距单元和彩色成像单元分别与控制器的输入端电连接;光线接收装置由控制器控制分时器进行分时切换为测距模式和彩色成像模式,所述控制器控制光线接收装置为测距模式时,发射光源发射一束某段近红外光线照向目标物,所述目标物反射光线并由光线接收装置进行接收,并感应电荷后发送给控制器,控制器通过电荷计算出三维距离;所述控制器控制光线接收装置分时切换为彩色成像模式时,光线接收装置接收目标物发送的光线并进行彩色成像;所述控制器通过测距模式得出的三维距离信息和彩色成像模式得出的彩色成像信息,合成得到既带有彩色图像又带有三维距离信息的三维彩色图像。2.根据权利要求1所述的带有高分辨率彩色图像的飞行时间相机,其特征在于,该相机还包括只让可见光通过的光线过滤装置,且在彩色成像模式下,只让波段在380-780nm之间的可见光通过;在测距模式下,只让波段在800nm-1100...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗玉辉
申请(专利权)人:深圳新亮智能技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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