3D成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种3D成像装置，包括离散光束投射器用于向目标物体投射多束离散准直光束；面光源投射器用于向目标物体投射泛光；成像模块包括RGB摄像头和红外摄像头；RGB摄像头用于当光照度大于等于预设置的光照度阈值时采集目标物体表面的2D图像；红外摄像头用于接收目标物体反射的散准直光束，并根据多束散准直光束形成的光斑图案获得目标物体表面的深度图像，在光照度小于预设置的光照度阈值在泛光下采集目标物体表面的2D图像。本实用新型专利技术能够在向目标物体投射泛光，使得红外摄像头采集目标物体表面的2D图像，从能够省略红外泛光照明器，有利于装置的小型化。

3D imaging device

【技术实现步骤摘要】
3D成像装置
本技术涉及3D成像领域，具体地，涉及一种3D成像装置。
技术介绍
近年来，随着消费电子产业的不断发展，具有深度传感功能的3D摄像头日渐受到消费电子界的重视。目前比较成熟的深度测量方法是结构光方案，即将特定的结构光图案投影在物体上，然后通过图案的形变或位移计算物体不同位置的深度。由于在黑暗环境中也需要形成红外2D图像，一般3D摄像头都需要额外配置一个红外泛光照明器，照亮黑暗中的物体，同时用红外摄像头记录红外2D图像。红外泛光照明器一般是由一个或多个红外激光器以及扩散膜组成，红外泛光照明器的设置不仅增加了整个3D摄像头的成本以及功耗，不利于3D摄像头的小型化。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种3D成像装置，能够在光照度小于预设置的光照度阈值向目标物体投射泛光，使得红外摄像头采集目标物体表面的2D图像，从能够省略红外泛光照明器，有利于3D成像装置的小型化。本技术提供的3D成像装置，包括光投射器和成像模块；所述光投射器包括离散光束投射器和面光源投射器；所述离散光束投射器，用于向目标物体投射多束离散准直光束；所述面光源投射器，用于向所述目标物体投射泛光；所述成像模块包括RGB摄像头和红外摄像头；所述RGB摄像头，用于当光照度大于等于预设置的光照度阈值时采集所述目标物体表面的2D图像；所述红外摄像头，用于接收所述目标物体反射的所述散准直光束，并根据多束所述散准直光束形成的光斑图案获得所述目标物体表面的深度图像，并在光照度小于预设置的光照度阈值在所述泛光下采集所述目标物体表面的2D图像。优选地，还包括处理模块；所述处理模块，用于根据所述目标物体表面的所述深度图像和所述2D图像得到所述目标物体表面的3D图像。优选地，所述离散光束投射器、所述面光源投射器与所述成像模块相邻设置；所述面光源投射器的出光口、所述离散光束投射器的出光口与所述RGB摄像头、所述述红外摄像头入光口朝向相同。优选地，所述离散光束投射器包括设置在一光路上的边发射激光器和光束投射器；所述边发射激光器，用于向所述光束投射器投射激光；所述光束投射器，用于将入射的所述激光投射出多束所述离散准直光束。优选地，所述离散光束投射器包括设置在一光路上的激光器阵列、准直镜头和分束器件；所述激光器阵列，用于向所述准直镜头投射第一数量级的激光；所述准直镜头，用于将入射的所述多束激光准直后出射第一数量级的准直光束；所述分束器件，用于将入射的第一数量级的准直光束分束后出射第二数量级的准直光束；所述第二数量级大于所述第一数量级。优选地，所述面光源投射器采用LED光源。优选地，所述多束离散准直光束周期性排布呈一预设定的形状。优选地，所述预设定的形状包括如下任一形状：-直线形-三角形；-四边形；-矩形；-圆形；-六边形；-五边形。优选地，所述多束离散准直光束非周期性排布呈另一预设定的形状。优选地，所述非周期性排布包括如下任一排布方式：-随机排布；-空间编码排布；-准晶格排布。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：本技术中设置有离散光束投射器和面光源投射器，能够在光照度小于预设置的光照度阈值时，向目标物体投射泛光，使得红外摄像头采集目标物体表面的2D图像，从能够省略红外泛光照明器，有利于3D成像装置的小型化，降低了3D成像装置的成本。附图说明为了更清楚地说明本技术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技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术中3D成像装置的原理示意图；图2为本技术中光投射器的结构示意图；图3为本技术中离散光束投射器的一种结构示意图；图4为本技术中离散光束投射器的另一种结构示意图；图5为本技术中多束离散准直光束周期性排布第一种类型的示意图；图6为本技术中多束离散准直光束周期性排布第二种类型的示意图；图7为本技术中多束离散准直光束周期性排布的第三种类型的示意图；图8为本技术中多束离散准直光束非周期性排布的第一种类型的示意图；图9为本技术中多束离散准直光束非周期性排布的第二种类型的示意图；图10为本技术中多束离散准直光束非周期性排布的第三种类型的示意图。图中：101为离散光束投射器；102为面光源投射器；103为RGB摄像头；104为红外摄像头；105为目标物体；1011为边发射激光器；1012为光束投射器；1013为激光器阵列；1014为准直镜头；1015为分束器件。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。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技术实施例和简化描述，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技术的限制。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。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。图1为本技术中3D成像装置的结构示意图，图2为本技术中光投射器的结构示意图，如图1、图2所示，本技术提供的3D成像装置，包括光投射器和成像模块所述光投射器包括离散光束投射器101和面光源投射器102；所述离散光束投射器101，用于向目标物体105投射多束离散准直光束；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D成像装置，其特征在于，包括光投射器和成像模块；所述光投射器包括离散光束投射器和面光源投射器；/n所述离散光束投射器，用于向目标物体投射多束离散准直光束；/n所述面光源投射器，用于向所述目标物体投射泛光；/n所述成像模块包括RGB摄像头和红外摄像头；/n所述RGB摄像头，用于当光照度大于等于预设置的光照度阈值时，采集所述目标物体表面的2D图像；/n所述红外摄像头，用于接收所述目标物体反射的所述散准直光束，并根据多束所述散准直光束形成的光斑图案获得所述目标物体表面的深度图像，并在光照度小于预设置的光照度阈值在所述泛光下采集所述目标物体表面的2D图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D成像装置，其特征在于，包括光投射器和成像模块；所述光投射器包括离散光束投射器和面光源投射器；
所述离散光束投射器，用于向目标物体投射多束离散准直光束；
所述面光源投射器，用于向所述目标物体投射泛光；
所述成像模块包括RGB摄像头和红外摄像头；
所述RGB摄像头，用于当光照度大于等于预设置的光照度阈值时，采集所述目标物体表面的2D图像；
所述红外摄像头，用于接收所述目标物体反射的所述散准直光束，并根据多束所述散准直光束形成的光斑图案获得所述目标物体表面的深度图像，并在光照度小于预设置的光照度阈值在所述泛光下采集所述目标物体表面的2D图像。


2.根据权利要求1所述的3D成像装置，其特征在于，还包括处理模块；
所述处理模块，用于根据所述目标物体表面的所述深度图像和所述2D图像得到所述目标物体表面的3D图像。


3.根据权利要求1所述的3D成像装置，其特征在于，
所述离散光束投射器、所述面光源投射器与所述成像模块相邻设置；
所述面光源投射器的出光口、所述离散光束投射器的出光口与所述RGB摄像头、所述述红外摄像头入光口朝向相同。


4.根据权利要求1所述的3D成像装置，其特征在于，所述离散光束投射器包括设置在一光路上的边发射激光器和光束投射器；
所述边发射激光器，用于向所述光束投射器投射激光；
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱力，吕方璐，汪博，
申请(专利权)人：深圳市光鉴科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44