本发明专利技术涉及用于光学监视系统的飞行时间摄像机单元和包括这种飞行时间摄像机的光学监视系统。飞行时间摄像机单元(100)包括：辐射发射单元(102)，用于照射第一平面所限定的监视区域；辐射检测单元(102)，用于接收从监视区域反射的辐射并用于根据所检测到的辐射来生成三维图像；以及至少一个镜子(120，122)，用于将所发射的辐射至少部分地偏转到至少一个第二平面(114)中并用于将从第二平面反射的辐射偏转到辐射检测单元，其中第二平面(114)相交地延伸至第一平面。飞行时间摄像机和至少一个镜子可以被布置在一个共用支座元件(124)上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于光学监视系统的飞行时间(TOF，time of flight)摄像机单元以及包括这种TOF摄像机的光学监视系统。
技术介绍
在过去几年，基于飞行时间(TOF)原理的第一个全固态三维摄像机(3-D摄像机) 变得可在市场上获得。基于飞行时间原理的3-D摄像机或传感器从正被成像的场景中的物体获取距离信息。在摄像机传感器的每个像素处独立生成距离信息。就美国专利6，323，942 中描述的实例来说，TOF系统发射光能量并确定直到被目标物体所反射的能量中的至少一些能量返回到要被检测的系统为止花多长时间。相比于接近于该系统的目标物体，在被朝向系统反射回之前穿过目标物体的更远表面区域的所发射的光能量将限定更长的T0F。如果来回行程TOF被标示为t，则目标物体和TOF时间之间的距离d可以被计算为d = t -c/2, 其中c是光速。这种已知系统可以获取光度数据(信号振幅)和TOF距离，并可以实时产生目标物体的三维图像。不直接测量飞行时间(其需要非常敏感的成像装备)，更复杂的原理是基于相位测量TOF原理的。此处，不直接测量光脉冲的总行程，确定所发送信号和所接收信号之间的相位差。当利用调制频率FM调制所发射的光时，反射点和摄像机之间的距离可以被计算为权利要求1.一种用于光学监视系统的飞行时间摄像机单元，所述飞行时间摄像机单元(100)包括辐射发射单元(102)，用于照射第一平面所限定的监视区域；辐射检测单元(102)，用于接收从所述监视区域反射的辐射并用于根据所检测到的辐射来生成三维图像；至少一个镜子(120，122)，用于将所发射的辐射至少部分地偏转到至少一个第二平面(114)中并用于将从所述第二平面反射的辐射偏转到所述辐射检测单元，所述第二平面 (114)相交地延伸至所述第一平面。2.根据权利要求1所述的飞行时间摄像机单元，其中所述辐射发射单元(10 包括至少一个发光二极管和/或红外发光二极管。3.根据权利要求1或2所述的飞行时间摄像机单元，其中所述辐射检测单元(102)包括对相位敏感的检测器芯片和用于估计所述检测器芯片的输出的信号处理单元。4.根据权利要求3所述的飞行时间摄像机单元，其中所述信号处理单元可操作用于限定并评估表示所述辐射发射单元直接照射的区域的第一深度水平、以及表示经由所述至少一个镜子(120，122)由所述辐射发射单元所照射的区域的至少一个第二深度水平，其中，所述处理单元还可操作用于将与所述第一深度水平对应的图像和与所述第二深度水平对应的图像合并起来，以生成全部监视区域的三维图像。5.根据前述权利要求之一所述的飞行时间摄像机单元，还包括支座元件(IM)，其中所述至少一个镜子(120,12 通过所述支座元件(124)而被保持在相对于所述飞行时间摄像机(102)的预定位置。6.根据前述权利要求之一所述的飞行时间摄像机单元，其中所述接收单元的视角大于监测所述监视区域所需的视角，并且其中所述至少一个镜子(120，122)位于所述视角的外围区域中。7.根据前述权利要求之一所述的飞行时间摄像机单元，其中所述辐射发射单元的孔径大于照射所述监视区域所需的孔径，并且其中按照所述至少一个镜子(120，122)偏转所述辐射的外围部分的方式来布置所述至少一个镜子(120，122)。8.根据前述权利要求之一所述的飞行时间摄像机单元，其中所述辐射发射单元和所述辐射检测单元被布置在共用的摄像机外壳(102)内，并且其中多个镜子(120，122)围绕所述摄像机外壳而对称布置。9.根据前述权利要求之一所述的飞行时间摄像机单元，其中所述辐射发射单元(102) 包括被布置在非平面基板上的发光二极管和/或红外发光二极管的阵列，并且所述辐射检测单元包括被布置在非平面基板上的光子混合器检测器的阵列。10.一种光学监视系统，包括飞行时间摄像机(102)，用于三维地监测监视区域；至少一个镜子元件(120，122)，用于将来自所述飞行时间摄像机的测量辐射偏转到所述监视区域，并用于将所述监视区域所反射的辐射偏转到所述飞行时间摄像机的检测器单元；控制单元，用于根据所述检测器单元所接收到的辐射来计算三维图像。全文摘要本专利技术涉及用于光学监视系统的飞行时间摄像机单元和包括这种飞行时间摄像机的光学监视系统。飞行时间摄像机单元(100)包括辐射发射单元(102)，用于照射第一平面所限定的监视区域；辐射检测单元(102)，用于接收从监视区域反射的辐射并用于根据所检测到的辐射来生成三维图像；以及至少一个镜子(120，122)，用于将所发射的辐射至少部分地偏转到至少一个第二平面(114)中并用于将从第二平面反射的辐射偏转到辐射检测单元，其中第二平面(114)相交地延伸至第一平面。飞行时间摄像机和至少一个镜子可以被布置在一个共用支座元件(124)上。文档编号G01S17/89GK102253392SQ201110097518公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月13日 优先权日2010年4月15日专利技术者卡尔·曼赫茨 申请人:赛德斯安全与自动化公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于光学监视系统的飞行时间摄像机单元，所述飞行时间摄像机单元（１００）包括：辐射发射单元（１０２），用于照射第一平面所限定的监视区域；辐射检测单元（１０２），用于接收从所述监视区域反射的辐射并用于根据所检测到的辐射来生成三维图像；至少一个镜子（１２０，１２２），用于将所发射的辐射至少部分地偏转到至少一个第二平面（１１４）中并用于将从所述第二平面反射的辐射偏转到所述辐射检测单元，所述第二平面（１１４）相交地延伸至所述第一平面。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔·曼赫茨，
申请(专利权)人：赛德斯安全与自动化公司，
类型：发明
国别省市：CH
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