光学识别装置和三维图像获取方法制造方法及图纸

本申请提供一种光学识别装置，其包括：发光装置，用于发出一探测光，所述探测光遇到外部物体后产生反射光；接收装置，包括多个光电转换元件，每一所述光电转换元件用于接收一束所述反射光以产生一个感测电信号；控制装置，与所述发光装置电连接，用于调制所述探测光；以及选通开关，在识别时间段内，所述选通开关用于控制所述多个光电转换元件依次与所述控制装置电连接，以使得所述控制装置用于在所述识别时间段内依次接收所述多个光电转换元件产生的所述感测电信号，并用于根据多个所述感测电信号获得所述外部物体在所述识别时间段的三维图像。本申请还提供一种三维图像获取方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
光学识别装置和三维图像获取方法


[0001]本申请涉及光学探测领域，尤其涉及一种光学识别装置和一种三维图像获取方法。

技术介绍

[0002]随着智能终端的广泛使用，物体识别逐渐成为用户与智能终端进行人机交互的重要方式之一，如手势识别、肢体动作识别或人脸识别等，其中手势识别由于其方便与多样的特点被应用于各种智能场景中。随着应用场景的增加，用户的手势也越来越多样化，对于交互设备的识别精度要求也越来越高。
[0003]传统的手势识别如采用摄像头识别只能获取物体的表面信息，无法获得物体的深度信息，因此会导致图像识别不准确。采用三维飞行时间(Time of Flight,ToF)法可以实现对物体三维轮廓的测量，但搭配面阵光电器件如电荷耦合元件(Charge
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coupled Device，CCD)的ToF识别装置需要较大的运算量，尤其是在动态场景下，因此无法快速得出物体的运动趋势并进行识别。

技术实现思路

[0004]本申请一方面提供一种光学识别装置，其包括：
[0005]发光装置，用于发出一探测光，所述探测光遇到外部物体后产生反射光；
[0006]接收装置，包括多个光电转换元件，每一所述光电转换元件用于接收一束所述反射光以产生一个感测电信号；
[0007]控制装置，与所述发光装置电连接，用于调制所述探测光；以及
[0008]选通开关，在识别时间段内，所述选通开关用于控制所述多个光电转换元件依次与所述控制装置电连接，以使得所述控制装置用于在所述识别时间段内依次接收所述多个光电转换元件产生的所述感测电信号，并用于根据多个所述感测电信号获得所述外部物体在所述识别时间段的三维图像。
[0009]在一实施例中，所述控制装置还用于计算并存储多个所述识别时间段中所述外部物体的三维图像，从而得到所述外部物体的运动趋势。
[0010]在一实施例中，所述控制装置还包括：调制器，与所述发光装置连接，用于输出一调制信号以调制所述探测光；移相器，与所述调制器和所述接收装置连接，用于将所述调制信号转换为参考电信号并传输给所述接收装置；解调器，与所述接收装置连接，用于比对所述感测电信号和所述参考电信号，并计算出差值电信号；模拟数字转换器，与所述解调器连接，用于将所述差值电信号转换为数字信号；以及处理单元，与所述模拟数字转换器、所述调制器和所述选通开关连接，用于控制所述调制器输出所述调制信号以及根据所述数字信号计算所述外部物体的三维图像。
[0011]在一实施例中，所述发光装置包括：激光源，用于发出所述探测光；驱动器，与所述控制装置连接，用于驱动所述激光源发光；以及透镜，设于所述探测光的光路上，用于调整
所述探测光的光束角。
[0012]在一实施例中，所述接收装置还包括滤光片，设于所述多个光电转换元件用于接收所述反射光的一侧，用于屏蔽所述反射光以外的光线。
[0013]在一实施例中，每一所述光电转换元件具有一视场角，所述多个光电转换元件的所述视场角相互耦合，使得所述接收装置具有一连续的视场角，所述视场角内任意一个区域产生的所述反射光被至少一所述光电转换元件接收。
[0014]在一实施例中，所述接收装置的视场角与所述探测光的视场角相等。
[0015]本申请提出的光学识别装置，通过设置选通开关，可以在所述识别时间段内依次计算每一光电转换元件产生的一段感测电信号，从而得出所述外部物体在所述识别时间段内整体的三维图像，由于不需要处理每一所述光电转换元件在识别时间段内转换的感测电信号的全波段，因此可以在减小计算量的同时以较快的速度得到所述外部物体在识别时间段的三维图像，在提高了处理速度的同时还降低了功耗。
[0016]本申请另一方面提出一种三维图像获取方法，其包括：
[0017]发出一探测光，所述探测光遇到外部物体后产生多束反射光；
[0018]分别接收所述多束反射光，每一束所述反射光生成一个感测电信号；
[0019]在识别时间段内，依次处理每一所述感测电信号，得到所述外部物体在所述识别时间段的三维图像。
[0020]在一实施例中，所述三维图像获取方法还包括：计算并存储多个所述识别时间段中所述外部物体的三维图像，以得到所述外部物体的运动趋势；以及分析比对所述外部物体三维图像和/或运动趋势的数据。
[0021]在一实施例中，所述分析比对所述外部物体三维图像和/或运动趋势的数据具体为：将所述外部物体三维图像和/或运动趋势的数据与预先存储多个数据进行比对，从而确定所述外部物体的三维图像或运动趋势的类型。
[0022]本申请提供的三维图像获取方法，通过在识别时间段内依次处理每一所述感测电信号，并得出所述外部物体在所述识别时间段内整体的三维图像，由于不需要处理每一感测电信号在所述识别时间段内的全部波段，因此可以在减小计算量的同时以较快的速度得到所述外部物体在识别时间段的三维图像，在提高了处理速度的同时还降低了功耗。
附图说明
[0023]图1为本申请一实施例中光学识别装置的系统结构示意图。
[0024]图2为本申请一实施例中光学识别装置的电连接关系示意图。
[0025]图3为本申请一实施例中发光装置的结构示意图。
[0026]图4为本申请一实施例中光学识别装置的结构示意图。
[0027]图5为本申请一实施例中光学识别装置的视场角示意图。
[0028]图6为本申请一实施例中接收装置的视场角示意图。
[0029]图7为本申请一实施例中数值阵列的示意图。
[0030]图8为本申请一实施例中三维图像的示意图。
[0031]主要元件符号说明
[0032]光学识别装置
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[0033]控制装置
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[0034]调制器
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11
[0035]移相器
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[0036]解调器
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[0037]模拟数字转换器
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[0038]处理单元
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[0039]发光装置
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[0040]驱动器
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[0041]激光源
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[0042]透镜
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[0043]接收装置
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学识别装置，其特征在于，包括：发光装置，用于发出一探测光，所述探测光遇到外部物体后产生反射光；接收装置，包括多个光电转换元件，每一所述光电转换元件用于接收一束所述反射光以产生一个感测电信号；控制装置，与所述发光装置电连接，用于调制所述探测光；以及选通开关，在识别时间段内，所述选通开关用于控制所述多个光电转换元件依次与所述控制装置电连接，以使得所述控制装置用于在所述识别时间段内依次接收所述多个光电转换元件产生的所述感测电信号，并用于根据多个所述感测电信号获得所述外部物体在所述识别时间段的三维图像。2.如权利要求1所述的光学识别装置，其特征在于，所述控制装置还用于计算并存储多个所述识别时间段中所述外部物体的三维图像，从而得到所述外部物体的运动趋势。3.如权利要求1所述的光学识别装置，其特征在于，所述控制装置包括：调制器，与所述发光装置连接，用于输出一调制信号以调制所述探测光；移相器，与所述调制器和所述接收装置连接，用于将所述调制信号转换为参考电信号并传输给所述接收装置；解调器，与所述接收装置连接，用于比对所述感测电信号和所述参考电信号，并计算出差值电信号；模拟数字转换器，与所述解调器连接，用于将所述差值电信号转换为数字信号；以及处理单元，与所述模拟数字转换器、所述调制器和所述选通开关连接，用于控制所述调制器输出所述调制信号以及根据所述数字信号计算所述外部物体的三维图像。4.如权利要求1所述的光学识别装置，其特征在于，所述发光装置包括：激光源，用于发出所述探测光；驱动器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海朋，范超，韩东成，
申请(专利权)人：安徽省东超科技有限公司，
类型：发明
国别省市：