散斑投射器和结构光深度相机制造技术

技术编号:37406932 阅读:31 留言:0更新日期:2023-04-30 09:33
本申请实施例涉及机器视觉技术领域,公开了一种散斑投射器和结构光深度相机,该散斑投射器包括:壳体、第一VCSEL、第二VCSEL、准直镜、以及DOE,准直镜相对于第二VCSEL对焦,准直镜相对于第一VCSEL失焦;第一VCSEL发射出的第一光束经准直镜和DOE后,泛光投射至外界;第二VCSEL发射出的第二光束经准直镜和DOE后,点阵投射至外界,散斑投射器用于在收到第一控制信号的情况下开启第一VCSEL并关闭第二VCSEL,还用于在收到第二控制信号的情况下开启第二VCSEL并关闭第一VCSEL,从而在不增加体积、成本和功耗的前提下,使散斑投射器兼具点阵投射能力和泛光投射能力。能力和泛光投射能力。能力和泛光投射能力。

【技术实现步骤摘要】
散斑投射器和结构光深度相机


[0001]本申请实施例涉及机器视觉
,特别涉及一种散斑投射器和结构光深度相机。

技术介绍

[0002]深度相机可以实时获取目标对象的深度信息,其为动作捕捉识别、人脸识别、自动驾驶领域的三维建模、巡航和避障、工业领域的零件扫描检测分拣、安防领域的监控、人数统计等复杂的应用场景提供了技术支持,具有广泛的消费级、工业级应用需求,业内主流的深度相机有结构光深度相机、基于时间飞行法的深度相机、双目立体深度相机三种,其中,结构光深度相机凭借其技术成熟、成本较低的优势得到了广泛的应用。
[0003]结构光深度相机的主体由一颗散斑投射器和一颗红外镜头组成,散斑投射器负责向目标场景投射散斑图案,红外镜头则负责拍摄红外图和散斑图,从而进行深度恢复,得到目标场景的深度图。在拍摄红外图时很可能会遇到光线不足的情况,拍摄出的红外图质量不佳,因此可以在结构光深度相机上再搭载一颗红外光源来补光,但这无疑增加了结构光深度相机的体积和成本。
[0004]散斑投射器的主体由垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Su本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散斑投射器,其特征在于,包括:壳体、第一VCSEL、第二VCSEL、位于所述第一VCSEL和所述第二VCSEL上方的准直镜、以及位于所述准直镜上方的DOE,所述准直镜相对于所述第二VCSEL对焦,所述准直镜相对于所述第一VCSEL失焦;所述第一VCSEL发射出的第一光束经所述准直镜和所述DOE后,泛光投射至外界;所述第二VCSEL发射出的第二光束经所述准直镜和所述DOE后,点阵投射至外界;所述散斑投射器用于在收到第一控制信号的情况下开启所述第一VCSEL并关闭所述第二VCSEL,还用于在收到第二控制信号的情况下开启所述第二VCSEL并关闭所述第一VCSEL。2.根据权利要求1所述的散斑投射器,其特征在于,所述散斑投射器还包括反射组件,所述反射组件形成相对于所述第一VCSEL和所述第二VCSEL的潜望镜光路;所述第一VCSEL发射出的所述第一光束经所述反射组件、所述准直镜和所述DOE后,泛光投射至外界;所述第二VCSEL发射出的所述第二光束经所述反射组件、所述准直镜和所述DOE后,点阵投射至外界。3.根据权利要求2所述的散斑投射器,其特征在于,所述反射组件包括第一反射镜和第二反射镜,所述第一反射镜和所述第二反射镜组成所述潜望镜光路,所述第一VCSEL和所述第二VCSEL设置于所述壳体的第一内表面,所述第一反射镜设置于所述壳体的第二内表面,所述第二反射镜设置于所述壳体的第三内表面,所述准直镜设置于所述第一内表面的上方且与所述第一内表面平行,所述DOE设置于所述准直镜的上方且与所述准直镜平行,所述第一VCSEL与所述第二VCSEL之间存在预设高度差,所述第二内表面与所述第一内表面相邻且成预设角度,所述第三内表面与所述第二内表面平行,所述准直镜的焦点在所述第二VCSEL的出光面上。4.根据权利要求3所述的散斑投射器,其特征在于,所述第一VCSEL发射出的所述第一光束经所述反射组件、所述准直镜和所述DOE后,泛光投射至外界,具体包括:所述第一VCSEL向所述第一反射镜发射所述第一光束;所述第一反射镜将所述第一光束反射至所述第二反射镜;所述第二反射镜将所述第一光束反射至所述准直镜;所述准直镜准直所述第一光束,并将准直后的所述第一光束传播至所述DOE;其中,所述第一光束经所述第一反射镜、所述第二反射镜传播至所述准直镜的光程不等于所述准直镜的焦距;所述DOE对准直后的所述第一光束进行衍射复制并投射至外界。5.根据权利要求3所述的散斑投射器,其特征在于,所述第二VCSEL发射出的所述第二光束经所述反射组件、所述准直镜和所述DOE后,点阵投射至外界,具体包括:所述第二VCSEL向所述第一反射镜发射第二光束;所述第一反射镜将所述第二光束反射至所述第二反射镜;所述第二反射镜将所述第二光束反射至所述准直镜;所述准直镜准直所述第二光束,并将准直后的所述第二光束传播至所述DOE;其中,所述第二光束经所述第一反射镜、所述第二反射镜传播至所述准直镜的光程等于所述准...

【专利技术属性】
技术研发人员:成纯森吴坚户磊
申请(专利权)人:北京的卢铭视科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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