【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学设备，特别地，涉及一种复合光学系统及深度检测系统。
技术介绍
1、深度检测系统，也即距离检测系统，能够为自动驾驶、机器视觉、人机交互、增强现实等应用，目前深度检测系统多采用双目立体成像系统，通过双目视差计算实现场景重建，从而获取目标场景的深度信息，而且需要配置额外的透镜才能实现消色差且无球差成像，并且在弱光或无光的黑暗条件下，则无法通过双目立体成像系统匹配获取目标场景的深度信息。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种复合光学系统及深度检测系统，以解决目前深度检测系统无法在有光条件下和黑暗条件下均能获取目标场景的深度信息的技术问题。
2、本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：
3、本专利技术提供一种复合光学系统，包括超构透镜阵列、激光器以及图像采集装置；光照强度高于预设光照强度的状态下，所述激光器为关闭状态，所述复合光学系统形成光场成像系统，目标场景的反射光透过所述超构透镜阵列在所述图像采集装置上形成场景图像；光照强度低于所述预设光照强度的状态下，所述激光器为开启状态，所述复合光学系统形成结构光投影系统，所述激光器发射的激光束透过所述超构透镜投射到所述目标场景，并形成光点阵列，所述光点阵列反射到所述图像采集装置上形成光点阵列图像。
4、本专利技术的实施方式中，所述复合光学系统还包括第一四分之一波片、第一线偏振片以及第一偏振分束器，所述第一偏振分束器、所述第一线偏振片以及所述第一四分之一波片依次设置在所述目标场景与所
5、本专利技术的实施方式中，所述复合光学系统还包括分束器，所述分束器设置在所述超构透镜阵列与所述图像采集装置之间；所述分束器用于对所述超构透镜阵列在所述光场成像系统的出射光路和所述超构透镜阵列在所述结构光投影系统的入射光路进行导向。
6、本专利技术的实施方式中，所述复合光学系统还包括第二线偏振片以及第二偏振分束器，所述第二偏振分束器以及所述第二线偏振片依次设置在所述分束器与所述图像采集装置之间；所述第二偏振分束器用于对所述图像采集装置的入射光路进行导向；所述第二线偏振片用于对所述图像采集装置的入射光路进行滤波。
7、本专利技术的实施方式中，所述分束器与所述第二偏振分束器之间设有第二四分之一波片，所述第二四分之一波片配合所述第二线偏振片对所述图像采集装置在所述光场成像系统的入射光路进行滤波。
8、本专利技术的实施方式中，所述复合光学系统还包括第三四分之一波片以及第三线偏振片，所述第三线偏振片以及所述第三四分之一波片依次设置在所述激光器与所述分束器之间，所述第三线偏振片配合所述第三四分之一波片对所述激光器在所述结构光投影系统的出射光路进行滤波。
9、本专利技术的实施方式中，所述复合光学系统还包括第一反光镜，所述第一反光镜用于将所述激光器的出射光路引导到所述分束器。
10、本专利技术的实施方式中，所述复合光学系统还包括第二反光镜和第三反光镜，所述第二反光镜与所述第三反光镜配合将所述第一偏振分束器的出射光路引导至所述第二偏振分束器。
11、本专利技术的实施方式中，所述复合光学系统还包括收光透镜，所述收光透镜设置在所述第一偏振分束器与所述目标场景之间，所述目标场景在所述光场成像系统中的反射光经所述收光透镜形成反射光束。
12、本专利技术的实施方式中，所述超构透镜阵列包括阵列排布的多个超构透镜，所述超构透镜的相位分布函数满足，以下关系式：
13、
14、其中，是所述超构透镜的相位分布函数，r是所述超构透镜上任意一点到所述超构透镜的几何中心点的距离，λ是入射光的波长，f是超构透镜的预设焦距。
15、本专利技术还提供一种深度检测系统，包括上述复合光学系统，所述深度检测系统还包括数据处理装置，所述数据处理装置用于将所述图像采集装置在所述光场成像系统中获取的所述场景图像生成所述目标场景的深度信息，以及将所述图像采集装置在所述结构光投影系统获取的所述光点阵列图像处理生成所述目标场景的深度信息。
16、本专利技术的特点及优点是：
17、本专利技术的复合光学系统及深度检测系统，当光照强度高于预设光照强度的状态下能够形成光场成像系统，利用超构透镜阵列能够灵活操控入射光的振幅、相位和谐振的特点，无需配置额外的透镜，便能实现无球面像差和宽频消色差的成像需求；当光照强度低于预设光照强度的状态下能够形成结构光投影系统，利用超构透镜阵列将激光器发射的激光束以光点阵列投射到目标场景，进而再由目标场景将该光点阵列反射到图像采集装置形成光点阵列图像，便能根据该光点阵列图像中光斑的形状、大小以及光斑之间的间距，处理生成目标场景的深度信息；因此，本专利技术进行深度检测不会受到光照条件的限制，也不会受到目标场景的纹理水平的限制。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种复合光学系统，其特征在于，包括超构透镜阵列、激光器以及图像采集装置；
2.根据权利要求1所述的复合光学系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的复合光学系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的复合光学系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的复合光学系统，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的复合光学系统，其特征在于，所述复合光学系统还包括第三四分之一波片以及第三线偏振片，所述第三线偏振片以及所述第三四分之一波片依次设置在所述激光器与所述分束器之间，所述第三线偏振片配合所述第三四分之一波片对所述激光器在所述结构光投影系统的出射光路进行滤波。
7.根据权利要求3所述的复合光学系统，其特征在于，所述复合光学系统还包括第一反光镜，所述第一反光镜用于将所述激光器的出射光路引导到所述分束器。
8.根据权利要求4所述的复合光学系统，其特征在于，所述复合光学系统还包括第二反光镜和第三反光镜，所述第二反光镜与所述第三反光镜配合将所述第一偏振分束器的出射光路引导至所述第二偏振分束器。
9
10.根据权利要求1所述的复合光学系统，其特征在于，
11.一种深度检测系统，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的复合光学系统，所述深度检测系统还包括数据处理装置，所述数据处理装置用于将所述图像采集装置在所述光场成像系统中获取的所述场景图像生成所述目标场景的深度信息，以及将所述图像采集装置在所述结构光投影系统获取的所述光点阵列图像处理生成所述目标场景的深度信息。
...【技术特征摘要】
1.一种复合光学系统，其特征在于，包括超构透镜阵列、激光器以及图像采集装置；
2.根据权利要求1所述的复合光学系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的复合光学系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的复合光学系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的复合光学系统，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的复合光学系统，其特征在于，所述复合光学系统还包括第三四分之一波片以及第三线偏振片，所述第三线偏振片以及所述第三四分之一波片依次设置在所述激光器与所述分束器之间，所述第三线偏振片配合所述第三四分之一波片对所述激光器在所述结构光投影系统的出射光路进行滤波。
7.根据权利要求3所述的复合光学系统，其特征在于，所述复合光学系统还包括第一反光镜，所述第一反光镜用于将所述激光器的出射光路引导到所述分束器。
8.根据...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。