一种成像装置和成像方法制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种成像装置和成像方法，成像装置包括：透镜组、偏振元件掩膜组、可调偏振筛选元件和图像传感器，偏振元件掩膜组、可调偏振筛选元件、图像传感器垂直于透镜组的主光轴，其中，透镜组和偏振元件掩膜组，均设置在可调偏振筛选元件的光线射入侧，偏振元件掩膜组，用于将入射至偏振元件掩膜组的入射光线转换成具有至少两个第一偏振方向的线偏振光；可调偏振筛选元件，用于从具有至少两个第一偏振方向的线偏振光中，筛选出具有单一第一偏振方向的线偏振光；图像传感器，设置在可调偏振筛选元件的光线射出侧，用于采集具有单一第一偏振方向的线偏振光生成包含目标对象的第一视角图像，以得到至少两个第一视角图像。像。像。

【技术实现步骤摘要】
一种成像装置和成像方法


[0001]本申请涉及光学
，尤其是涉及一种成像装置和成像方法。

技术介绍

[0002]随着芯片、屏幕等领域的蓬勃发展，对高精度的三维成像的需求越来越迫切。相关技术中成像系统利用多台相机在不同视角拍摄同一物体，得到多视角图像，进基于多视角图像得到该目标对象的三维成像。然而，相关技术中的成像系统使用多台相机对物体进行拍摄，至少存在结构复杂和增加拍摄成本的问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例期望提供一种成像装置和成像方法。
[0004]本申请的技术方案是这样实现的：
[0005]本申请提供一种成像装置，所述成像装置包括透镜组、偏振元件掩膜组、可调偏振筛选元件和图像传感器，所述偏振元件掩膜组、所述可调偏振筛选元件、所述图像传感器垂直于所述透镜组的主光轴，其中，
[0006]所述透镜组和所述偏振元件掩膜组，均设置在所述可调偏振筛选元件的光线射入侧，所述偏振元件掩膜组，用于将入射至所述偏振元件掩膜组的入射光线转换成具有至少两个第一偏振方向的线偏振光；
[0007]所述可调偏振筛选元件，用于从所述具有至少两个第一偏振方向的线偏振光中，筛选出具有单一第一偏振方向的线偏振光；
[0008]所述图像传感器，设置在所述可调偏振筛选元件的光线射出侧，用于采集所述具有单一第一偏振方向的线偏振光生成包含目标对象的第一视角图像，以得到至少两个第一视角图像。
[0009]上述方案中，所述偏振元件掩膜组包括至少两个透光区域和非透光区域，所述至少两个透光区域内分别设置具有所述第一偏振方向的第一偏振元件。
[0010]上述方案中，所述至少两个透光区域对称排列。
[0011]上述方案中，所述可调偏振筛选元件包括具有第二偏振方向的第二偏振元件和可调组件，所述可调组件用于将经过所述透镜组和所述偏振元件掩膜组得到的具有至少两个第一偏振方向的线偏振光，透过具有所述第二偏振方向的所述第二偏振元件。
[0012]上述方案中，所述可调组件为可旋转元件，所述可旋转元件内嵌入所述第二偏振元件，所述可旋转元件用于调整所述第二偏振方向，以使调整后的第二偏振方向与所述第一偏振方向相同。
[0013]上述方案中，所述可调组件为液晶元件，所述液晶元件设置在所述第二偏振元件之前，所述液晶元件用于调整线偏振光的第一偏振方向，以使调整后的第一偏振方向与所述第二偏振方向相同。
[0014]上述方案中，所述成像装置还包括：驱动模组，所述驱动模组与所述可调组件连
接，所述可调组件根据所述驱动模组提供的驱动信号调整目标偏振方向，其中，所述目标偏振方向包括所述第一偏振方向和所述第二偏振方向。
[0015]上述方案中，所述偏振元件掩膜组的位置设置在以下其中一种：
[0016]所述偏振元件掩膜组设置在所述透镜组之前；
[0017]所述偏振元件掩膜组设置在所述透镜组的光阑处；
[0018]所述偏振元件掩膜组设置在所述透镜组和所述可调偏振筛选元件之间。
[0019]上述方案中，所述成像装置还包括：图像处理器，所述图像处理器用于基于所述至少两个第一视角图像和尺度校准矩阵，得到包含所述目标对象的立体图像。
[0020]本申请提供一种成像方法，所述成像方法包括：
[0021]通过偏振元件掩膜组将目标对象的入射光线转换成具有至少两个第一偏振方向的线偏振光；
[0022]通过可调偏振筛选元件从所述具有至少两个第一偏振方向的线偏振光中，筛选出具有单一第一偏振方向的线偏振光；
[0023]通过图像传感器采集所述具有单一第一偏振方向的线偏振光的光信号，将所述光信号转换成电信号生成包含所述目标对象的第一视角图像，得到至少两个第一视角图像；
[0024]通过图像处理器采用预设的立体匹配算法，对所述至少两个第一视角图像进行匹配处理，得到第一视差图像；
[0025]基于所述至少两个第一视角图像、所述第一视差图像和所述尺度校准矩阵，得到所述立体图像。
[0026]本申请实施例所提供的成像装置和成像方法，透镜组、偏振元件掩膜组、可调偏振筛选元件和图像传感器，偏振元件掩膜组、可调偏振筛选元件、图像传感器垂直于透镜组的主光轴，其中，透镜组和偏振元件掩膜组，均设置在可调偏振筛选元件的光线射入侧，偏振元件掩膜组，用于将入射至偏振元件掩膜组的入射光线转换成具有至少两个第一偏振方向的线偏振光；可调偏振筛选元件，用于从具有至少两个第一偏振方向的线偏振光中，筛选出具有单一第一偏振方向的线偏振光；图像传感器，设置在可调偏振筛选元件的光线射出侧，用于采集具有单一第一偏振方向的线偏振光生成包含目标对象的第一视角图像，以得到至少两个第一视角图像；如此，利用偏振元件掩膜组获取多个第一偏振方向的线偏振光，利用可调偏振筛选元件从具有至少两个第一偏振方向的线偏振光中，筛选出具有单一第一偏振方向的线偏振光；利用图像传感器对筛选出的每一单一第一偏振方向的线偏振光的成像进行拍摄，从而得到多个不同角度的第一视角图像。相比于传统的双目、多目系统，本申请实施例仅使用单个相机，实现了单镜头多视角拍摄，从而对拍摄对象进行三维成像，该装置具有良好的集成性，能够搭配较高倍率的主镜头以完成较高精度的三维测量。
附图说明
[0027]图1为本申请实施例提供的一种可选的成像装置的结构示意图；
[0028]图2为本申请实施例提供的偏振元件掩膜组的透光区域的数量以及透光区域的排列情况的示意图；
[0029]图3为本申请实施例提供的一种可选的成像装置的结构示意图；
[0030]图4为本申请实施例提供的一种可选的成像装置的结构示意图；
[0031]图5为本申请实施例提供的一种可选的成像装置的结构示意图；
[0032]图6为本申请实施例提供的液晶元件通电与不通电时液晶分子的排列分布示意图；
[0033]图7为本申请实施例提供的一种可选的成像装置的结构示意图；
[0034]图8A为本申请实施例提供的一种可选的成像装置的结构示意图；
[0035]图8B为本申请实施例提供的一种可选的成像装置的结构示意图；
[0036]图8C为本申请实施例提供的一种可选的成像装置的结构示意图；
[0037]图9为本申请实施例提供的一种可选的成像方法的流程示意图。
具体实施方式
[0038]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0039]本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成像装置，其特征在于，成像装置包括透镜组、偏振元件掩膜组、可调偏振筛选元件和图像传感器，所述偏振元件掩膜组、所述可调偏振筛选元件、所述图像传感器垂直于所述透镜组的主光轴，其中，所述透镜组和所述偏振元件掩膜组，均设置在所述可调偏振筛选元件的光线射入侧，所述偏振元件掩膜组，用于将入射至所述偏振元件掩膜组的入射光线转换成具有至少两个第一偏振方向的线偏振光；所述可调偏振筛选元件，用于从所述具有至少两个第一偏振方向的线偏振光中，筛选出具有单一第一偏振方向的线偏振光；所述图像传感器，设置在所述可调偏振筛选元件的光线射出侧，用于采集所述具有单一第一偏振方向的线偏振光生成包含目标对象的第一视角图像，以得到至少两个第一视角图像。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏振元件掩膜组包括至少两个透光区域和非透光区域，所述至少两个透光区域内分别设置具有所述第一偏振方向的第一偏振元件。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述至少两个透光区域对称排列。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可调偏振筛选元件包括具有第二偏振方向的第二偏振元件和可调组件，所述可调组件用于将经过所述透镜组和所述偏振元件掩膜组得到的具有至少两个第一偏振方向的线偏振光，透过具有所述第二偏振方向的所述第二偏振元件。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述可调组件为可旋转元件，所述可旋转元件内嵌所述第二偏振元件，所述可旋转元件用于调整所述第二偏振方向，以使调整后的第二偏振方向与所述第一偏振方向相同。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述可调组件为液晶元件，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱至文，施圣贤，李浩天，于成帅，
申请(专利权)人：奕目上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：