一种三维成像的方法和装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种三维成像的方法和装置，该三维成像的方法包括：获取N组光信号，每组光信号包括M个光信号，每个光信号与光调制器件的像素一一对应，同一组光信号中的M个光信号分别对应探测器件的M个像素，N、M为大于或等于2的正整数，N组光信号中的至少一组光信号与其余组光信号的获取时间不同；基于N组光信号，确定三维图像，该三维图像包括N个子三维图像，N个子三维图像与N组光信号一一对应。通过该方案，本申请实施例基于在获取时间上存在先后顺序的N组光信号，获得对应的N个子三维图像，从而将该N个子三维图像组合起来构成一个三维图像，从而能够在现有的工艺条件下，实现以较低的成本获取高空间分辨率的三维图像。现以较低的成本获取高空间分辨率的三维图像。现以较低的成本获取高空间分辨率的三维图像。

【技术实现步骤摘要】
一种三维成像的方法和装置


[0001]本申请实施例涉及三维成像
，更具体地，涉及一种三维成像的方法和装置。

技术介绍

[0002]三维传感系统作为各类智能设备的眼睛，能够获取现实世界中三维场景完整的几何信息，从而利用带有深度信息的图像来实现对场景的精准数字化，并实现高精度的识别、定位、重建、场景理解等功能。
[0003]作为三维传感系统领域中最为常用的技术方案，飞行时间(time of flight，TOF)是一种通过测量主动发出的光脉冲在发射装置、目标物体以及接收装置之间的往返飞行时间，并基于光速获取精确距离信息的深度测量技术。
[0004]然而，受限于工艺水平或读出处理电路尺寸，TOF技术中用于测量飞行时间的光探测器件，例如间接光子飞行时间(indirect time of flight，i
‑
TOF)图像传感器和单光子雪崩二极管(single photon avalanche diode，SPAD)阵列，无法以较低的成本实现高像素成像。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种三维成像的方法和装置，能够在现有的工艺条件下，实现以较低的成本获取高空间分辨率的三维图像。
[0006]第一方面，提供了一种三维成像的方法，包括：获取N组光信号，每组光信号包括M个光信号，每个光信号与光调制器件的像素一一对应，同一组光信号中的M个光信号分别对应探测器件的M个像素，N、M为大于或等于2的正整数，N组光信号中的至少一组光信号与其余组光信号的获取时间不同；基于该N组光信号，确定三维图像，该三维图像包括N个子三维图像，N个子三维图像与该N组光信号一一对应。
[0007]通过该方案，本申请实施例基于在获取时间上存在先后顺序的N组光信号，获得对应的N个子三维图像，从而将该N个子三维图像组合起来构成一个三维图像，从而能够在现有的工艺条件下，实现以较低的成本获取高空间分辨率的三维图像。
[0008]结合第一方面，在第一方面的某些可能实现方式中，该获取N组光信号，包括：确定N组调制信号，每组调制信号用于开启光调制器件中对应的一组像素对应的光通路；使用该N组调制信号，开启光调制器件中像素对应的光通路，并获取该N组光信号。
[0009]通过以调制信号的方式获取在获取时间上存在先后顺序的的N组光信号，继而根据该N组光信号获得对应的N个子三维图像，并将该N个子三维图像组合起来，获得一张三维图像，本申请实施例能够在现有的工艺条件下获得高分辨率的三维图像。
[0010]结合第一方面，在第一方面的某些可能实现方式中，N组光信号中的每组光信号的获取时间均不相同。
[0011]通过在一个时段内获取一组光信号的时序方式，本申请实施例能够在N个时段内
获取N组光信号，并基于N组光信号获取独立的N个子三维图像，并将该独立的N个子三维图像组合起来，获得分辨率为N*M的三维图像，从而提高三维图像的分辨率。
[0012]结合第一方面，在第一方面的某些可能实现方式中，光调制器件的像素以M个矩阵排布，每个矩阵包括N个像素，每个像素与每组光信号中的一个光信号对应，该使用N组调制信号，开启光调制器件中像素对应的光通路，并获取该N组光信号，包括：使用该N组调制信号，同时开启M个矩阵中对应一组调制信号的像素对应的光通路，且依次开启M个矩阵中对应N组调制信号的像素对应的光通路。
[0013]在每次仅获取一组光信号的时间顺序下，M个矩阵中与N组调制信号对应的M个像素会同时开启，且每个矩阵内仅有与对应的调制信号的像素对应的光通路得到开启，每个矩阵内其余像素对应的光通路保持关闭状态，如此，本申请实施例能够减少杂色光的影响，并且能够避免不同组光信号之间发生的串扰现象，如此，能够进一步的提高三维图像的分辨率。
[0014]结合第一方面，在第一方面的某些可能实现方式中，光调制器件的像素与探测器件的像素的比值N为平方数。
[0015]通过控制光调制器件与探测器件的像素比值为一个平放数，本申请实施例能够控制最终成像的三维图像的长宽比不会被改变。
[0016]结合第一方面，在第一方面的某些可能实现方式中，每个光信号是通过透镜对外部对应区域的信号光聚焦所得。
[0017]结合第一方面，在第一方面的某些可能实现方式中，光调制器件为以下任意一个：液晶光阀、数字微镜器件和硅基液晶。
[0018]第二方面，提供了一种三维成像的装置，包括：光调制器件，用于获取N组光信号，每组光信号包括M个光信号，每个光信号与该光调制器件的像素一一对应，同一组光信号中的M个光信号分别对应探测器件的M个像素，N、M为大于或等于2的正整数，N组光信号中的至少一组光信号与其余组光信号的获取时间不同；探测器件，用于基于该N组光信号，确定三维图像，该三维图像包括N个子三维图像，该N个子三维图像与该N组光信号一一对应。
[0019]结合第二方面，在第二方面的某些可能实现方式中，该装置还包括：控制模块，用于确定N组调制信号，每组调制信号用于开启该光调制器件中对应的一组像素对应的光通路；该控制模块，还用于使用该N组调制信号，开启该光调制器件中像素对应的光通路，并获取该N组光信号。
[0020]结合第二方面，在第二方面的某些可能实现方式中，该N组光信号中的每组光信号的获取时间均不相同。
[0021]结合第二方面，在第二方面的某些可能实现方式中，该光调制器件的像素以M个矩阵排布，每个矩阵包括N个像素，每个像素与每组光信号中的一个光信号对应，控制模块，用于：使用该N组调制信号，同时开启该M个矩阵中对应一组调制信号的像素对应的光通路，依次开启M个矩阵中对应N组调制信号的像素对应的光通路。
[0022]结合第二方面，在第二方面的某些可能实现方式中，光调制器的像素与探测器件的像素的比值N为平方数。
[0023]结合第二方面，在第二方面的某些可能实现方式中，该转置还包括：透镜，用于将外部对应区域的信号光聚焦而得到所述每个光信号。
[0024]结合第二方面，在第二方面的某些可能实现方式中，光调制器件为以下任意一个：液晶光阀、数字微镜器件和硅基液晶。
[0025]结合第二方面，在第二方面的某些可能实现方式中，该装置还包括：发射器件，用于发射振幅被调制的光束，光束用于测量目标物体的深度信息。
[0026]第三方面，提供了一种激光雷达系统，该激光雷达系统包括第二方面以及任一种可能实现方式中所述的装置，该激光雷达系统还包括：发射机、接收机、信号处理装置与图像处理装置。
[0027]第四方面，提供了一种车辆，该车辆包括第二方面以及任一种可能实现方式中所述的装置，该车辆还包括：无线通信装置、显示屏与图像处理装置。
[0028]第五方面，提供了一种室内三维传感系统，该室内三维传感系统包括第二方面以及任一种可能实现方式中所述的装置，该室内三维传感系统还包括：图像处理装置、发射装置与接收装置。
附图说明
[0029]图1是本申请实施例提供的一种应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维成像的方法，其特征在于，包括：获取N组光信号，每组光信号包括M个光信号，每个光信号与光调制器件的像素一一对应，同一组光信号中的M个光信号分别对应探测器件的M个像素，所述N、M为大于或等于2的正整数，所述N组光信号中的至少一组光信号与其余组光信号的获取时间不同；基于所述N组光信号，确定三维图像，所述三维图像包括N个子三维图像，所述N个子三维图像与所述N组光信号一一对应。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取N组光信号，包括：确定N组调制信号，每组调制信号用于开启所述光调制器件中对应的一组像素对应的光通路；使用所述N组调制信号，开启所述光调制器件中像素对应的光通路，并获取所述N组光信号。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述N组光信号中的每组光信号的获取时间均不相同。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述光调制器件的像素以M个矩阵排布，每个矩阵包括N个像素，每个像素与每组光信号中的一个光信号对应，所述使用N组调制信号，开启所述光调制器件中像素对应的光通路，并获取所述N组光信号，包括：使用所述N组调制信号，同时开启所述M个矩阵中对应一组调制信号的像素对应的光通路，且依次开启M个矩阵中对应N组调制信号的像素对应的光通路。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述光调制器的像素与所述探测器件的像素的比值N为平方数。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述每个光信号是通过透镜对外部对应区域的信号光聚焦所得。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述光调制器件为以下任意一个：液晶光阀、数字微镜器件和硅基液晶。8.一种三维成像的装置，其特征在于，包括：光调制器件，用于获取N组光信号，每组光信号包括M个光信号，每个光信号与所述光调制器件的像素一一对应，同一组光信号中的M个光信号分别对应探测器件的M个像素，所述N、M为大于或等于2的正整数，所述N组光信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇宸，邹冰，邓宁，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：