三维彩色影像感测装置制造方法及图纸

本发明专利技术关于一种三维彩色影像感测装置，应用于处于环境光中的待测物

【技术实现步骤摘要】
三维彩色影像感测装置


[0001]本专利技术有关于一种三维彩色影像感测装置，特别关于一种可建模构成三维彩色影像的三维彩色影像感测装置
。

技术介绍

[0002]随着测距技术的演进，各种测距技术不断地被发展出来，并且被广泛地应用于例如车距侦测
、
人脸辨识以及各种物联网
(Internet
‑
of
‑
Things,IoT)
设备
。
常见的测距技术例如是红外线测距
(Infrared Radiation,IR)
技术
、
超声波
(Ultrasound)
测距技术以及脉冲光
(Intense Pulsed Light,IPL)
测距技术
。
然而，随着测距的精准度要求越来越高，采用飞行时间
(Time
‑
of
‑
Flight,ToF)
量测方法的脉冲光测距技术是目前本领域主要的研究方向之一
。
[0003]虽说影像感测技术可广泛应用于生物辨识
、
机器人
、
无人机
、
穿戴装置
、
体感游戏
、
虚拟现实
/
扩增实境
/
混合实境
(VR/AR/MR)、
动态表情创作，乃至汽车安全驾驶等；但根据侦测要求的改变不同，目前市面上的影像感测技术仍必须通过不同的装置相互协作才能达成
。
此外，当同时处理
2D
色彩影像及
1D
影像，再建模构成
3D
彩色影像时，一般需要经过大量运算，其中包含降噪及去除噪声等操作，从而造成系统必须储存大量的信息以执行上述的操作，为减少系统运算及数据暂存需求，如何减少原始信息的噪声以产生较佳的信噪比
(SNR,Signal
‑
to
‑
noise ratio)
，为一亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的提供一种三维彩色影像感测装置，采用飞行时间测量方法的立体影像感测系统，借搭配三原色感测模块以取得彩色立体影像
。
借此，根据本专利技术的三维彩色影像感测装置，可以在成功减少系统运算及数据暂存需求的情况下，以建构三维彩色影像
。
[0005]为达上述目的，本专利技术提供一种三维彩色影像感测装置，应用于处于一环境光中的一待测物，该三维彩色影像感测装置包括：一光发射器，包含一第一光发射源以及一第一光源偏光片，该第一光源偏光片设置于该第一光发射源上，该第一光发射源用于发射一激发光并产生一发射信号；一光传感器，包含有多个像素，该多个像素包含多个第一单元像素
、
多个第二单元像素
、
多个第三单元像素以及多个第四单元像素，该多个第一单元像素用于感测波长介于该激发光的波长范围内的光线，该多个第二单元像素
、
该多个第三单元像素以及该多个第四单元像素用于感测该待测物反射后的该环境光；一处理电路，耦接于该光发射器以及该光传感器，该处理电路控制该光发射源发射该激发光，并同时开启该光传感器；一偏振层，设置于该光传感器上，该偏振层包含有多个第一偏光层以及多个第二偏光层，该多个第一偏光层设置于一部分的该多个第一单元像素上，该第二偏光层设置于另一部分的该多个第一单元像素上，该多个第一偏光层与第二偏光层的偏光方向呈正交，且该多个第一偏光层与该第一光源偏光片的偏极化方向一致；一滤波层，设置于该偏振层上，该滤波偏振层包含有多个第一滤波单元
、
多个第二滤波单元
、
多个第三滤波单元以及多个第
四滤波单元，该多个第一滤波单元设置于该多个第一单元像素上，该多个第二滤波单元设置于该多个第二单元像素上，该多个第三滤波单元设置于该多个第三单元像素上，该多个第四滤波单元设置于该多个第四单元像素上，该多个第一滤波单元
、
该多个第二滤波单元
、
该多个第三滤波单元以及第四滤波单元分别用于滤除不同波长范围的光线；一双频带通滤波层，设置于该偏振层以及该滤波层上，该双频带通滤波层用于滤除该环境光中波长介于可见光以及该激发光的波长范围以外的光线；其中，该激发光经过该多个第一滤波单元以及该多个第一偏光层后形成具有一第一偏极化方向的一第一激发光，该第一激发光发射至该待测物反射后通过该双频带通滤波层及该滤波偏振层的该多个第一偏光层至一部分的该多个第一单元像素，使得一部分的该多个第一单元像素产生一第一感测信号，该第一感测信号包含一脉冲信号以及一第一背景噪声，该环境光发射至该待测物反射后通过该双频带通滤波层
、
该滤波层及该多个第二偏光层至另一部分的该多个第一单元像素
、
该多个第二单元像素
、
该多个第三单元像素以及该多个第四单元像素，使得该多个第二单元像素
、
该多个第三单元像素以及该多个第四单元像素产生一影像电讯号，同时另一部分的该多个第一单元像素产生一第二感测信号，该第二感测信号包含一第二背景噪声，另，该处理电路根据该第一感测信号以及该第二感测信号计算该脉冲信号产生的时间，并且该处理电路根据该发射信号产生的时间以及该脉冲信号产生的时间计算一深度信息，又，该处理电路根据该影像电讯号产生一二维颜色信息，并且根据该深度信息以及该二维颜色信息产生一三维颜色信息
。
[0006]较佳地，根据本专利技术的三维彩色影像感测装置，其中，该多个第一单元像素为多个红外光单位像素，该多个第一滤波单元为红外光滤波单元，又，该多个第一偏光层以及该多个第二偏光层的数量一致，该多个第一偏光层与第二偏光层的偏光方向呈正交且相互交错设置
。
[0007]较佳地，根据本专利技术的三维彩色影像感测装置，其中，该多个第二单元像素为多个红光单位像素，该多个第三单元像素为多个绿光单位像素，该多个第四单元像素为多个蓝光单位像素，该多个红光单位像素用于感测红光，该多个绿光单位像素用于感测绿光，该多个蓝光单位像素用于感测蓝光，另，该多个第一滤波单元为多个红外光滤波单元，该多个第二滤波单元为多个红光滤波单元，该多个第三滤波单元为多个绿光滤波单元，该多个第四滤波单元为多个蓝光滤波单元
。
[0008]较佳地，根据本专利技术的三维彩色影像感测装置，其中，该第一背景噪声与该第二背景噪声的强度相同，并且该第一背景噪声与该第二背景噪声的偏极化方向相互正交
。
[0009]较佳地，根据本专利技术的三维彩色影像感测装置，其中，该光发射器进一步包含一第二光发射源，耦接于该第一光发射源，且该第二光发射源上设置有一第二光源偏光片，该第二光源偏光片与该多个第二偏光层的偏极化方向一致，该激发光经过该第二光源偏光片后形成具有一第二偏极化方向的一第二激发光
。
[0010]较佳地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三维彩色影像感测装置，其特征在于，应用于处于一环境光中的一待测物，该三维彩色影像感测装置包括：一光发射器，包含一第一光发射源以及一第一光源偏光片，该第一光源偏光片设置于该第一光发射源上，该第一光发射源用于发射一激发光并产生一发射信号；一光传感器，包含有多个像素，该多个像素包含多个第一单元像素
、
多个第二单元像素
、
多个第三单元像素以及多个第四单元像素，该多个第一单元像素用于感测波长介于该激发光的波长范围内的光线，该多个第二单元像素
、
该多个第三单元像素以及该多个第四单元像素用于感测该待测物反射后的该环境光；一处理电路，耦接于该光发射器以及该光传感器，该处理电路控制该光发射源发射该激发光，并同时开启该光传感器；一偏振层，设置于该光传感器上，该偏振层包含有多个第一偏光层以及多个第二偏光层，该多个第一偏光层设置于一部分的该多个第一单元像素上，该第二偏光层设置于另一部分的该多个第一单元像素上，该多个第一偏光层与第二偏光层的偏光方向呈正交，且该多个第一偏光层与该第一光源偏光片的偏极化方向一致；一滤波层，设置于该偏振层上，该滤波偏振层包含有多个个第一滤波单元
、
多个第二滤波单元
、
多个第三滤波单元以及多个第四滤波单元，该多个第一滤波单元设置于该多个第一单元像素上，该多个第二滤波单元设置于该多个第二单元像素上，该多个第三滤波单元设置于该多个第三单元像素上，该多个第四滤波单元设置于第四单元像素上，该多个滤波单元分别用于滤除不同波长范围的可见光及激发光；一双频带通滤波层，设置于该偏振层以及该滤波层上，该双频带通滤波层用于滤除该环境光中波长介于可见光以及该激发光的波长范围以外的光线；其中，该激发光经过该第一光源偏光片后形成具有一第一偏极化方向的一第一激发光，该第一激发光发射至该待测物反射后通过该双频带通滤波层
、
该滤波层的该多个第一滤波单元以及该多个第一偏光层至一部分的该多个第一单元像素，使得一部分的该多个第一单元像素产生一第一感测信号，该第一感测信号包含一脉冲信号以及一第一背景噪声，该环境光发射至该待测物反射后通过该双频带通滤波层
、
该滤波层及该多个第二偏光层至另一部分的该多个第一单元像素
、
该多个第二单元像素
、
该多个第三单元像素以及该多个第四单元像素，使得该多个第二单元像素
、
该多个第三单元像素以及该多个第四单元像素产生一影像电讯号，同时另一部分的该多个第一单元像素产生一第二感测信号，该第二感测信号包含一第二背景噪声，另，该处理电路根据该第一感测信号以及该第二感测信号计算该脉冲信号产生的时间，并且该处理电路根据该发射信号产生的时间以及该脉冲信号产生的时间计算一深度信息，又，该处理电路根据该影像电讯号...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅旭文，印秉宏，
申请(专利权)人：广州印芯半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：