光束密度可调节的结构光投射系统技术方案

本申请涉及一种光束密度可调节的结构光投射系统，其包括光源组件，调制光组件，衍射光学元件以及距离调节组件。光源组件用于发出出射光束；调制光组件与光源组件沿系统的中轴线间隔设置；出射光束穿过调制光组件时，能够被调制为波前相位为二次相位分布的第一光束；衍射光学元件沿中轴线设置于调制光组件背离光源组件的一侧；第一光束穿过衍射光学元件时，能够被调制为特定结构光分布的第二光束；距离调节组件与调制光组件连接，用于调节调制光组件的焦点与衍射光学元件之间的距离。由于本系统仅需要调节调制光组件的焦点与衍射光学元件之间的距离，即可使得第二光束的结构光密度发生改变，因而整个系统结构体积更小，成本更低，功耗更低。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光学仪器，特别是涉及光束密度可调节的结构光投射系统。

技术介绍

1、三维传感技术是指通过探测场景中物体的每个采样点的空间三维坐标，以获取物体的三维形状和深度信息。相较于传统相机获得的二维图像，三维传感系统采集的数据更加精确可信，且在暗光环境和弱纹理物体下表现更为稳健。这种技术可应用于需要定位、识别、交互等场景中，包括但不限于智能车载系统、安防系统、智能家居、智能制造、航空航天、vr、ar、机器人等领域，拥有广阔的应用前景。

2、三维传感技术包括双目视觉、tof、结构光投影法等多种技术路线，与本申请相关的三维传感技术为结构光投影法。结构光投影法通过投影系统投射特定的结构光图案到场景中，通过接收系统接收经过场景调制后的结构光图案从中解算出场景三维信息。该方法鲁棒性好，精度高，得到了广泛的应用。

3、结构光投影法在对场景进行三维传感时，其分辨率与投射结构光密度正相关，但较高的分辨率会限制帧率，所以在实际应用中需要平衡分辨率与帧率的关系，即根据需求调整结构光密度。然而，能够调整结构光密度的投射器件多基于空间光调制器等有源器件，成本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光束密度可调节的结构光投射系统，其特征在于，所述光束密度可调节的结构光投射系统包括：

2.根据权利要求1所述的光束密度可调节的结构光投射系统，其特征在于，所述衍射光学元件（400）包括多个周期型分布的衍射光学子单元（410）；

3.根据权利要求1所述的光束密度可调节的结构光投射系统，其特征在于，所述调制光组件（300）为液体透镜；

4.根据权利要求3所述的光束密度可调节的结构光投射系统，其特征在于，穿过所述调制光组件（300）后的所述第一光束的复振幅E0满足条件：

5.根据权利要求3所述的光束密度可调节的结构光投射系统，其特征在于，...

【技术特征摘要】

1.一种光束密度可调节的结构光投射系统，其特征在于，所述光束密度可调节的结构光投射系统包括：

2.根据权利要求1所述的光束密度可调节的结构光投射系统，其特征在于，所述衍射光学元件（400）包括多个周期型分布的衍射光学子单元（410）；

3.根据权利要求1所述的光束密度可调节的结构光投射系统，其特征在于，所述调制光组件（300）为液体透镜；

4.根据权利要求3所述的光束密度可调节的结构光投射系统，其特征在于，穿过所述调制光组件（300）后的所述第一光束的复振幅e0满足条件：

5.根据权利要求3所述的光束密度可调节的结构光投射系统，其特征在于，所述调制光组件（300）与所述衍射光学元件（400）之间的距离l满足条件：

6.根据权利要求1所述的光束密度可调节的结构光投射系统，其特征在于，所述距离调节组件（500）构造有安装腔（510），

...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭峭峰，赵彦博，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：