基于同步ToF离散点云的3D成像方法技术

本发明专利技术提供了一种基于同步ToF离散点云的3D成像方法，包括通过离散光束投射器向目标物体投射多束离散准直光束；通过光探测器阵列成像器接收经所述目标物体反射的多束离散准直光束，进而测量出多束所述离散准直光束的传播时间以获得所述目标物体表面的深度数据。本发明专利技术通过离散光束投射器向目标物体投射多束离散准直光束，使得光探测器阵列成像器接收经目标物体反射的准直光束，实现对目标物体表面的深度数据的获取，提高了光束功率密度，在信噪比与点云密度之间实现平衡，从而能够低成本、低功耗、高精度的进行3D成像。

【技术实现步骤摘要】
基于同步ToF离散点云的3D成像方法
本专利技术涉及3D成像领域，具体地，涉及基于同步ToF离散点云的3D成像方法。
技术介绍
ToF(timeofflight)技术是一种从投射器发射测量光，并使测量光经过目标物体反射回到接收器，从而能够根据测量光在此传播路程中的传播时间来获取物体到传感器的空间距离的3D成像技术。常用的ToF技术包括单点扫描投射方法和面光投射方法。单点扫描投射的ToF方法采用一个单点投射器，投射出单束的准直光，该单束的准直光的投射方向受到扫描器件的控制从而能够投射到不同的目标位置。光束单束的准直光经过目标物反射后，部分光被单点的光探测器接收，从而获取当前投射方向的深度测量数据。此种方法能够将所有的光功率集中在一个目标点上，从而在单个目标点实现的高信噪比，进而实现高精度的深度测量。整个目标物体的扫描依赖于扫描器件，比如机械马达、MEMS、光相控雷达等。将扫描获得的深度数据点拼接即可获取3D成像所需的离散点云数据。此种方法有利于实现远距离的3D成像，但需要使用复杂的投射扫描系统，成本较高。面光投射的ToF方法则是投本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于同步ToF离散点云的3D成像方法，其特征在于，包括如下步骤：/n通过离散光束投射器向目标物体投射多束离散准直光束；/n通过光探测器阵列成像器接收经所述目标物体反射的多束离散准直光束，进而测量出多束所述离散准直光束的传播时间以获得所述目标物体表面的深度数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于同步ToF离散点云的3D成像方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过离散光束投射器向目标物体投射多束离散准直光束；
通过光探测器阵列成像器接收经所述目标物体反射的多束离散准直光束，进而测量出多束所述离散准直光束的传播时间以获得所述目标物体表面的深度数据。


2.根据权利要求1所述的基于同步ToF离散点云的3D成像方法，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。


3.根据权利要求1所述的基于同步ToF离散点云的3D成像方法，其特征在于，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。


4.根据权利要求1所述的基于同步ToF离散点云的3D成像方法，其特征在于，所述光探测器阵列成像器包括光学成像镜头、光探测器阵列以及驱动电路；所述光探测器阵列包括多个呈阵列分布的光探测器；
所述光学成像镜头，用于使得透过所述光学成像镜头进入光探测器阵列的所述准直光束的方向向量与光探测器呈一一对应关系；
所述光探测器，用于接收经所述目标物体反射的准直光束；
所述驱动电路，用于测量出多束所述离散...

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