具有用于照射至少一个对象的投影仪的检测器制造技术

公开了一种检测器(110)，该检测器(110)包括用两个照明图案(124)照射对象(112)的投影仪(122)。该投影仪(122)包括可调谐激光源(126)和衍射式光学元件(128)。该投影仪(122)被配置为通过控制可调谐激光源(126)中的特性来生成各自包括多个照明特征的两个照明图案(124)。该投影仪(122)包括一个控制单元(136)以控制可调谐激光源(126)的特性。该检测器包括具有光学传感器(118)的矩阵(116)的传感器元件(114)以生成传感器信号。该检测器包括评估设备，该评估设备用于选择反射图像的至少一个反射特征且用于通过评估来自传感器信号的组合信号Q来确定所选择的反射特征的纵坐标z。组合信号Q来确定所选择的反射特征的纵坐标z。组合信号Q来确定所选择的反射特征的纵坐标z。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于照射至少一个对象的投影仪的检测器


[0001]本专利技术涉及用于确定至少一个对象的位置的投影仪、检测器和方法。本专利技术还涉及用于在用户与机器之间交换至少一项信息的人机接口、娱乐设备、跟踪系统、相机、扫描系统和检测器设备的各种用途。根据本专利技术的设备、方法和用途特别地可以例如用于在日常生活、游戏、交通技术、生产技术、安保技术、诸如为了艺术、文档编制或技术目的数字摄影或视频摄影的摄影、医学技术的各种领域中或在科学中。而且，本专利技术特别地可以用于扫描一个或多个对象和/或用于扫描场景，诸如用于生成对象或场景的深度轮廓，例如，在架构、度量衡学、考古学、艺术、医学、工程或制造的领域中。然而，其他应用也是可能的。

技术介绍

[0002]根据现有技术已知大量的光学设备使用三角测量成像方法。例如，结构光方法或立体方法是已知的。例如，使用固定相对取向上的两个相机的被动立体方法或者主动立体技术是已知的，其中，使用附加的光投影仪。另一示例是结构光方法，其中，使用固定相对取向上的一个光投影仪和一个相机。为了经由三角测量确定深度图像，必须首先解决对应问题。因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定至少一个对象(112)的位置的检测器(110)，所述检测器(110)包括：
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至少一个投影仪(122)，其用于用至少两个照明图案(124)照射所述对象(112)，其中，所述投影仪(122)包括至少一个可调谐激光源(126)和至少一个衍射式光学元件(128)，其中，所述投影仪(122)被配置为通过控制所述可调谐激光源(126)的至少一个特性来生成各自包括多个照明特征的所述至少两个照明图案(124)，其中，所述投影仪(122)包括至少一个控制单元(136)，其中，所述控制单元(136)被配置为控制所述可调谐激光源(126)的所述至少一个特性，其中，所述投影仪(122)在至少两个发射模式中可操作，其中，所述控制单元(136)被配置为通过将电信号施加到所述可调谐激光源(126)来调整所述发射模式，其中，在第一发射模式中，所述可调谐激光源(126)具有第一发射波长λ1，在第二发射模式中，所述可调谐激光源(126)具有与所述第一发射波长λ1不同的第二发射波长λ2；
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至少一个传感器元件(114)，其具有光学传感器(118)的矩阵(116)，所述光学传感器(118)各自具有光敏区(120)，其中，每个光学传感器(118)被设计为响应于由从所述对象(112)传播到所述检测器(110)的反射光束对它的相应光敏区(120)的照射，生成至少一个传感器信号，其中，所述传感器元件(114)被配置为确定至少一个反射图像(142)；
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至少一个评估设备(144)，其中，所述评估设备(144)被配置为选择所述反射图像(142)的至少一个反射特征，其中，所述评估设备(144)被配置为通过评估来自所述传感器信号的组合信号Q来确定所述反射图像(142)的所选择的反射特征的至少一个纵坐标z。2.根据前一权利要求所述的检测器(110)，其中，所述传感器元件(114)被配置为在至少一个成像帧内确定所述反射图像(142)，其中，单个成像帧的持续时间与所述投影仪(122)的所述可调谐激光源(126)的脉冲持续时间或者所述投影仪(122)的所述可调谐激光源(126)的脉冲序列的持续时间相对应。3.根据前述权利要求中的任一项所述的检测器(110)，其中，所述可调谐激光源(126)的所述至少一个特性是选自包括以下各项的组的至少一个特性：电压，电流，温度，发射波长，强度等。4.根据前一权利要求所述的检测器(110)，其中，所述可调谐激光器(126)的所述发射波长是通过以下中的一项或多项能够调整：改变驱动器电流，更改MEMS状态，更改电光或声光调制器的调制等。5.根据前述权利要求中的任一项所述的检测器(110)，其中，所述控制单元(136)被配置为逐步调整所述发射波长，从而调整所述照明图案(124)的位置，其中，所述第一发射波长λ1和所述第二发射波长λ2是可分离的，其中，所述第一发射波长λ1和所述第二发射波长λ2相差40nm≥
│
λ1‑
λ2│
≥1nm，优选地，30nm≥
│
λ1‑
λ2│
≥2.5nm，更优选地，20nm≥
│
λ1‑
λ2│
≥4nm。6.根据前述权利要求中的任一项所述的检测器(110)，其中，所述第一发射波长λ1和所述第二发射波长λ2是稳定的，其中，波长的变化Δλ与波长相比是小的，其中，Δλ≤1.5％，优选地，Δλ≤0.5％，更优选地，Δλ≤0.1％。7.根据前述权利要求中的任一项所述的检测器(110)，其中，所述可调谐激光源(126)被配置为生成至少一个光脉冲，其中，所述光脉冲包括至少一个光束轮廓，其中，所述控制单元(136)被配置为：通过将电信号施加到所述可调谐激光源(126)来调整所述光脉冲的波长，以使得在所述光脉冲的光束轮廓内的波长改变波长变化ΔΛ；和/或调整光脉冲序列中的光脉冲的波长，以使得所述光脉冲序列中的至少两个光脉冲的波长改变所述波长变化Δ
Λ。8.根据前述权利要求中的任一项所述的检测器(110)，其中，所述评估设备(144)被配置为通过以下中的一项或多项来导出所述组合信号Q：除以所述传感器信号，除以所述传感器信号的倍数，除以所述传感器信号的线性组合，其中，所述评估设备被配置为使用所述组合信号Q与所述纵坐标z之间的至少一个预定关系来确定所述纵坐标。9.根据前述权利要求中的任一项所述的检测器(110)，其中，所述评估设备(144)被配置为通过评估所述组合信号Q来确定所选择的反射特征的纵向区域，其中，所述纵向区域由所述纵坐标z和误差区间
±
ε给出，其中，所述评估设备(144)被配置为在与所述纵向区域相对应的至少一个参考图像中确定至少一个位移区域，其中，所述评估设备(144)被配置为将所选择的反射特征与所述位移区域内的至少一个参考特征进行匹配，其中，所述评估设备(144)被配置为确定所匹配的参考特征和所选择的反射特征的位移，其中，所述评估设备(144)被配置为使用所匹配的参考特征的纵向信息与所述位移之间的预定关系，确定所述纵向信息。10.根据前一权利要求所述的检测器(110)，其中，所述参考图像和所述反射图像(142)是在具有固定距离的不同空间位置处确定的所述对象(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：特里纳米克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：