用于获取制造技术

本发明专利技术涉及一种用于获取空间区域内的

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于获取3D空间信息的光学系统


[0001]本专利技术涉及一种用于获取空间区域内的
3D
空间信息
、
特别是用于检测对象的
3D
信息的光学系统；一种相应的图像处理系统以及一种相应的光学方法
。

技术介绍

[0002]文献
WO 2018/033446 A1
描述一种优选根据光飞行时间原理的用于获取
3D
空间信息的光学装置
。
借助于光学调制器，光在其偏振方面被影响
(
或者说旋转
)
，其中，给光学调制器后置一个偏振滤光器，所述偏振滤光器仅仅在特定情况下允许被调制器影响
(
旋转
)
的光
。
由此，原则上可以实现快速且精确地获取
3D
空间信息
。

技术实现思路

[0003]从这一现有技术本专利技术的任务在于，提出一种用于获取空间区域内的
3D
空间信息
、
特别是用于检测对象的
3D
信息的光学系统，该系统以相对简单的方式和方法能实现
3D
空间信息的精确检测
。
此外，本专利技术的任务在于，提出一种相应的图像处理系统以及一种相应的光学方法
。
特别是应能实现具有相对高精度
(
特别是以毫米或微米范围
)
的成本有利的
3D
成像
。r/>[0004]该任务特别是通过权利要求1的特征解决
。
[0005]特别是该任务通过一种用于获取空间区域内的
3D
空间信息
、
特别是用于检测对象
(
特别是其外表面
)
的
3D
信息的光学系统来解决，所述光学系统包括：光接收机构，包括至少一个光探测器，所述光探测器能朝向或朝向空间区域
(
或者说对象
)
；至少一个光学调制单元，用于
(
可变地
)
旋转穿过调制单元的光的偏振；以及至少一个偏振滤光器，所述偏振滤光器光学上前置或
(
优选地
)
后置于调制单元
。
[0006]按照本专利技术的第一特别优选地方面，设有至少一个彩色滤光器
、
特别是带通滤光器，所述彩色滤光器在光学上前置或
(
优选地
)
后置于偏振滤光器
。
在此已经表明：通过应用这样的彩色滤光器
、
特别是带通滤光器，可以通过相对简单的方式和方法改善在获取
3D
信息中的精度
。
特别是这种彩色滤光器
、
特别是带通滤光器可以降低噪声且由此可以相对显著地提高精度
。
[0007]按照本专利技术的第二特别优选的方面，调制单元包括至少两个
(
光学相继连接的
)
光学调制器
(
所述光学调制器本身分别配置为用于旋转穿过的光的偏振
)。
在这种情况下，可以采用相对成本有利的调制器
(
例如液晶单体
、
特别是
TN
单体
)
，其中，由于存在多个调制器即便如此
(
例如通过接通和关断每个单个的调制器
)
实现用于旋转光束的相对大数量的可能的旋转角
。
例如在四个调制器
(
液晶单体
)
的情况下
——
所述调制器本身可以分别被接通和关断
——
可以实现24
＝
16
个不同的
(
偏振
)
旋转角
。
特别是优选地组合彩色滤光器
、
特别是带通滤光器来使用这多个调制器
。
通过这种组合可以通过简单的方式和方法降低
(
具体的调制单元的
)
更可能从多个调制器产生的不清晰或相应的噪声
。
[0008]按照本专利技术的第三特别优选的方面，所述系统具有至少一个
3D
信息检测单元
、
特
别是至少一个
RGB
相机
。
利用这种
(
附加的
)3D
信息检测单元
、
特别是以
RGB
相机的形式，可以通过特别简单的方式和方法实现在不同条件下精确获取
3D
信息
(
或者要检测的对象的特性
)。
在这方面，
3D
信息检测单元
(RGB
相机
)
的优点与从布置光学调制单元和偏振滤光器所产生的优点协同地彼此补充
。
备选或附加地，系统或
3D
信息检测单元可以具有条纹投影机构和
/
或激光扫描机构和
/
或激光三角测量机构和
/
或
ToF(
飞行时间
)
相机以用于获取
3D
信息
。
[0009]按照本专利技术的第四优选的方面，设有至少一个位置检测单元
(
用于检测光接收结构的位置或方向
、
例如
RGB
相机相对于要检测的空间区域或要检测的对象
)、
特别是至少一个陀螺仪和
/
或加速度计
。
通过这种措施能实现：
(
例如自动地和
/
或通过系统的操作者的相应作用
)
将光检测单元以如下这样的角度
(
例如在对象周围
)
引导或者说能引导，在该角度下能实现
3D
信息的相对好的
(
特别是优化的
)
检测
。
特别优选地设有控制单元，所述控制单元配置为，确定和
/
或输出：何时存在相对于要测量的空间区域
(
光检测单元的
)
对于空间区域的测量有利的位置；和
/
或设有显示器，所述显示器给操作者显示：何时存在相对于要测量的空间区域
(
光检测单元的
)
对于空间区域的测量有利的位置
。
[0010]相应的调制单元包括至少一个调制器
、
优选地多个调制器
。
[0011](
相应的
)
调制器可以优选地采取至少两个或恰好两个状态
、
优选地非激活状态
(
在该状态中调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
用于获取空间区域内的
3D
空间信息
、
特别是用于检测对象
(12)
的
3D
信息的光学系统
(9)
，所述光学系统包括：
‑
光接收机构，包括至少一个光探测器，所述光探测器能朝向或朝向空间区域；
‑
至少一个光学调制单元，用于旋转穿过调制单元的光的偏振；以及
‑
至少一个偏振滤光器
(15)
，所述偏振滤光器光学上后置于调制单元；其中，设有至少一个彩色滤光器
、
特别是带通滤光器
(16)
，所述彩色滤光器在光学上前置或后置于偏振滤光器
(15)
；和
/
或所述调制单元包括至少两个光学调制器
。2.
特别是根据权利要求1所述的用于获取空间区域内的
3D
空间信息
、
特别是用于检测对象
(12)
的
3D
信息的光学系统，所述光学系统包括：
‑
光接收机构，包括至少一个光探测器，所述光探测器能朝向或朝向空间区域；
‑
光学调制单元，用于旋转穿过调制单元的光的偏振；以及
‑
至少一个偏振滤光器
(15)
，所述偏振滤光器光学上后置于调制单元；其中，设有至少一个
3D
信息检测和
/
或位置检测单元
、
特别是至少一个
RGB
相机和
/
或至少一个陀螺仪
。3.
根据权利要求1或2所述的系统
(9)
，其特征在于，设有光产生机构，所述光产生机构具有用于将光发送到空间区域中的至少一个光发送器，其中，光产生机构优选地包括：至少一个
LED、
例如白光
LED
和
/
或至少一个扩散器；和
/
或至少一个或恰好一个红外光发送机构和
/
或至少一个光发送机构
、
特别是
RGB
光发送机构，用于发出至少两个
、
优选地至少三个或恰好三个不同的颜色
。4.
根据上述权利要求之一所述的系统
(9)
，其特征在于，设有显示器
。5.
根据上述权利要求之一所述的系统
(9)
，其特征在于，所述调制单元包括一个或多个
、
特别是至少三个或恰好三个或至少四个或恰好四个
、
优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：斯酷比，
类型：发明
国别省市：