一种可提高分辨率的成像装置及其成像方法和探测设备制造方法及图纸

技术编号:24850496 阅读:38 留言:0更新日期:2020-07-10 19:05
本发明专利技术公开了一种可提高分辨率的成像装置及其成像方法和探测设备。其中,成像装置包括:发射端,包括多个光发射器,用于照射设定区域;处理模块,用于控制各光发射器的工作时序,每次使至少一个光发射器工作;分光模块,用于将光发射器发射的光进行分光处理,使其呈阵列方式分区域照射所述设定区域;接收端,用于接收所述设定区域的目标物体的反射光,并根据曝光区域生成影像;所述处理模块,还用于根据影像和光传播时间获取目标物体的图像和距离。本发明专利技术通过发射端在不同时间段内发射光信号,经分光模块调制使光信号以阵列方式分区照射目标物体的设定区域,来使接收端分区曝光实现深度成像和测距,从而提高了图像分辨率。

【技术实现步骤摘要】
一种可提高分辨率的成像装置及其成像方法和探测设备
本专利技术涉及光电探测技术,特别涉及一种可提高分辨率的成像装置及其成像方法和探测设备。
技术介绍
飞行时间(TOF)技术是一种在特定场景中测量目标物距离的一种测距技术,通过给目标物体连续发送光脉冲,再通过传感器接收从目标物体反射回的光,通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物体距离。此技术中,单光子探测器(SPAD,SinglePhotonAvalancheDiode)具有极大潜力的一个应用场景,其使用场景如图1所示,先由激光发射器发射激光脉冲信号,该信号经目标物体反射后被深度传感器接收,通过TDC(Time-to-DigitalConverter,时间/数字转换器)记录发射端到接收端信号之间的时间间隔,再根据光速和该时间间隔可以准确计算出被测物体的距离。然而,现有的传感器阵列的像素数量有限,很难实现高分辨率成像,目前一般通过电机驱动单点或者多点测距装置旋转实现360°或其他大角度的扫描,或者通过MEMS微震镜来扫描光路,来提高分辨率。但此种方法需要有机械移动驱动部件,成本较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可提高分辨率的成像装置,其特征在于,包括:/n发射端,包括多个光发射器,用于照射设定区域;/n处理模块,用于控制各光发射器的工作时序,每次使至少一个光发射器工作;/n分光模块,用于将光发射器发射的光进行分光处理,使其呈阵列方式分区域照射所述设定区域;/n接收端,用于接收所述设定区域的目标物体的反射光,并根据曝光区域生成影像;/n所述处理模块,还用于根据影像和光传播时间获取目标物体的图像和距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种可提高分辨率的成像装置,其特征在于,包括:
发射端,包括多个光发射器,用于照射设定区域;
处理模块,用于控制各光发射器的工作时序,每次使至少一个光发射器工作;
分光模块,用于将光发射器发射的光进行分光处理,使其呈阵列方式分区域照射所述设定区域;
接收端,用于接收所述设定区域的目标物体的反射光,并根据曝光区域生成影像;
所述处理模块,还用于根据影像和光传播时间获取目标物体的图像和距离。


2.根据权利要求1所述的可提高分辨率的成像装置,其特征在于,所述接收端包括:
传感器阵列,用于探测目标物体的反射光;
控制模块,用于将传感器阵列接收的光信号转换为模拟电信号,并将所述模拟电信号解码处理转换为可读取的数字信号。


3.根据权利要求2所述的可提高分辨率的成像装置,其特征在于,所述传感器阵列包括:若干单光子探测器成像子阵列。


4.根据权利要求3所述的可提高分辨率的成像装置,其特征在于,所述单光子探测器成像子阵列包括若干单光子雪崩二极管,所述单光子雪崩二极管呈矩形阵列、圆形阵列或环形阵列排列。


5.根据权利要求3所述的可提高分辨率的成像装置,其特征在于,所述单光子探测器成像子阵列包括若干硅光电倍增管,所述硅光电倍增管呈矩形阵列、圆形阵列或环形阵列排列。


6.根据权利要求3所述的可提高分辨率的成像装置,其特征在于,所述传感器阵列还包括:至少一用于校准探测误差的单光子探测器参考子阵列,所述单光子探测器参考子阵列位于单光子探测器成像子阵列中或者位于单光子探测器成像子阵列的一侧。


7.根据权利要求2-6任意一项所述的可提高分辨率的成像装置,其特征在于,所述控制模块包括:
模拟前端,用于将传感器阵列接收的光信号转换为模拟电信号;
解码器,用于将所述模拟电信号解码处理;
存储单元,用于存储所述数字信号。


8.根据权利要求7所述的可提高分辨率的成像装置,其特征在于,所述控制模块还包括时间数字转换器,用于测量发射端发射光信号至单光子探测器成像子阵列探测到光信号的时间差,并转换为数字信号反馈给解码器。


9.根据权利要求1所述的可提高分辨率的成像装置,其特征在于,所述分光模块包括:
衍射光学元件,用于根据光发射器的工作状态,使...

【专利技术属性】
技术研发人员:臧凯马志洁张超李爽
申请(专利权)人:深圳市灵明光子科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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