一种基于超表面发散光模组的3D成像方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于超表面发散光模组的3D成像方法及系统，根据光源参数，通过光学设计仿真软件优化准直透镜组，使得从光源出射的发散光经过透镜准直为平行出射的光线，导出透镜组的等效相位图；根据准直的平行光线及3D成像设计要求，设计衍射光学器件DOE的相位分布；将透镜组相位分布与DOE相位分布叠加形成新的相位分布，使用超表面结构合成为超表面相位分布，减少了透镜组的透镜数量，降低了元器件组装及调节繁琐程度，有利于提高产品良率，减小了加工难度，降低了成本，同时也极大减小了3D成像模组的体积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3d成像，尤其是提供了一种基于超表面发散光模组的3d成像方法及系统。

技术介绍

1、随着社会的发展和技术的进步，人们对于更加真实、准确的三维信息获取和呈现的需求不断增长，3d成像技术在虚拟现实(vr)、无人驾驶、工业制造、机器人导航、安防监控、环境监测和医疗图像方面广泛应用

2、当前，深度时间飞行(dtof)方案和间接时间飞行(itof)方案作为实现3d成像的主要技术方案，在3d成像领域内较为流行，但是，存在一些不足，影响其进一步发展、应用。

3、dtof方案利用传感器发送短脉冲的激光束，测量从发射到接收激光信号所需的时间来计算距离。传感器同时记录激光的发射时间和接收时间，通过时间差计算距离。通过将激光束发射到不同的方向，可以获取整个场景的深度信息。dtof方案可以获得高精度的深度信息，在室内和室外都具有良好的性能但其接收端的核心部件spad制造工艺复杂，成本居高不下，并且对于透明和反射表面的物体较为困难，对于较大场景的细节捕捉有限。

4、itof方案是一种改进的时间飞行技术，通过逐像素地记录激光的发射和相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超表面发散光模组的3D成像方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于超表面发散光模组的3D成像方法，其特征在于，所述优化衍射光学器件DOE的相位分布中，根据所需光场分布要求，使用标量或者电磁矢量的方式，对DOE的相位分布进行优化，使得准直光经过DOE的相位分布后投影为3D成像所需的光场分布。

3.根据权利要求2所述的基于超表面发散光模组的3D成像方法，其特征在于，透镜相位分布与DOE相位分布的相互叠加，并调整得到的叠加相位到(0,2π)区间，得到合成超表面的相位分布图。

4.根据权利要求1所述的基于超表面发散光模组的3D成像方法...

【技术特征摘要】

1.一种基于超表面发散光模组的3d成像方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于超表面发散光模组的3d成像方法，其特征在于，所述优化衍射光学器件doe的相位分布中，根据所需光场分布要求，使用标量或者电磁矢量的方式，对doe的相位分布进行优化，使得准直光经过doe的相位分布后投影为3d成像所需的光场分布。

3.根据权利要求2所述的基于超表面发散光模组的3d成像方法，其特征在于，透镜相位分布与doe相位分布的相互叠加，并调整得到的叠加相位到(0,2π)区间，得到合成超表面的相位分布图。

4.根据权利要求1所述的基于超表面发散光模组的3d成像方法，其特征在于，根据超表面的相位分布图和超表面结构参数与相位变化的对应关系，得到出射端超表面整体结构排布。

5.根据权利要求1所述的基于超表面发散光模组的3d成像方法，其特征在于，根据工作波段的中心波长λ和所选材料，对包括晶格常数α、单元高度h超表面结构参数取值范围进行确认，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋强，郭晓明，马森，李芳，贾红辉，段辉高，
申请(专利权)人：湖大粤港澳大湾区创新研究院广州增城，
类型：发明
国别省市：