散斑结构光投影模组及3D深度相机制造技术

本发明专利技术涉及3D形貌测量领域。本发明专利技术实施例提供一种散斑结构光投影模组及3D深度相机，其中散斑结构光投影模组包括：阵列光源，用于发射对应第一斑点图案的激光光束；准直透镜，用于将所述激光光束调制为对应第一斑点图案的准直光束；全息光学元件，用于调制扩展所述准直光束以形成第二斑点图案，并将所述第二斑点图案投射至待测场景物体上，其中所述全息光学元件是通过激光干涉曝光加工制作而成的。由此，采用了通过激光干涉曝光加工而成的全息光学元件，无鬼线干扰问题并减少了杂散背景光；另外，相比于刻蚀工艺制作，激光干涉制作能够更加高效且成本更低。

【技术实现步骤摘要】
散斑结构光投影模组及3D深度相机
本专利技术涉及3D形貌测量领域，具体地涉及一种散斑结构光投影模组及3D深度相机。
技术介绍
3D形貌测量技术可采集场景中物体的深度坐标信息，为后端开发提供额外的数据处理自由度。随着移动终端器件与智能交互设备的普及，3D测量技术越来越成为新一代人机交互的核心技术，在工业检测、安防零售、体感游戏、移动支付和生物医学等方面都有着广泛的应用前景。当前3D形貌测量技术主要分为飞行时间法(TimeofFlight,TOF)、双目视差法(BinocularParallax,BP)与结构光法(StructureLight，SL)三种。TOF方案通过测量激光发射与反射接收的时间延迟获得物体的深度信息，存在功耗大、深度图像分辨率低等缺陷。BP方案将物体深度信息转化为相机拍摄时的视差量，由三角测量原理推导出深度值，其算法处理复杂且测量精度较低。SL方案是在空间中投射编码处理后的光斑图案，根据光斑图案的变化求解出物体的深度信息，其中散斑结构光即是采用编码后的伪随机斑点光线簇作为光学探针，并将其投射至空间物体，与前两种测量方法相比，散斑结构光技术功耗低、精度适中且获得的深度图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散斑结构光投影模组，包括：阵列光源，用于发射对应第一斑点图案的激光光束；准直透镜，用于将所述激光光束调制为对应第一斑点图案的准直光束；全息光学元件，用于调制扩展所述准直光束以形成第二斑点图案，并将所述第二斑点图案投射至待测场景物体上，其中所述全息光学元件是通过激光干涉曝光加工制作而成的。

【技术特征摘要】
1.一种散斑结构光投影模组，包括：阵列光源，用于发射对应第一斑点图案的激光光束；准直透镜，用于将所述激光光束调制为对应第一斑点图案的准直光束；全息光学元件，用于调制扩展所述准直光束以形成第二斑点图案，并将所述第二斑点图案投射至待测场景物体上，其中所述全息光学元件是通过激光干涉曝光加工制作而成的。2.根据权利要求1所述的散斑结构光投影模组，其特征在于，所述全息光学元件制作时的激光干涉光束的波长与所述阵列光源所发出的激光光束的波长相对应。3.根据权利要求1所述的散斑结构光投影模组，其中，所述全息光学元件通过包括以下步骤的制备方法而被制备：将两束平行干涉激光光束曝光加工感光材料，其中在激光干涉过程中形成满足如下条件的光栅光场：I＝|exp(ik1·r)+exp(ik2·r)|2＝2+2cos[(k1-k2)r]其中，I为干涉光场强度，i为虚数单位，k1和k2分别为两束平行光束的波矢量，r为光束的坐标系。4.根据权利要求3所述的散斑结构光投影模组，其中，所述全息光学元件制备所用的所述感光材料为所述阵列光源所发出的激光光束的波长下敏感的光敏材料。5.根据权利要求3所述的散斑结构光投影模组，其中，所述制备方法还包括：获取目标光栅周期，其中所述目标光栅周期能够令对应所述全息光学元件的多个衍射级次的散斑之间避免相互交叠；基于夹角周期模型和目标光栅周...

【专利技术属性】
技术研发人员：高乾坤，盛赞，郑少林，李骊，王行，周晓军，杨淼，李朔，
申请(专利权)人：北京华捷艾米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11