[发明专利]高分辨率三维成像的系统和方法

权利要求书

1.一种三维成像系统，包括：

照明子系统，其被配置成发射具有足以照射具有宽视场的场景的发散度的光脉冲；

传感器子系统，其被配置成在宽视场上接收由所述场景反射或散射的光脉冲的部分，所述传感器子系统包括：

调制器，其被配置成将接收的光脉冲的强度调制成时间的函数，以形成经过调制的所接收光脉冲部分；以及

用于生成对应于所述接收的光脉冲部分的第一图像和对应于所述经过调制的所接收光脉冲部分的第二图像的装置；以及

处理器子系统，其被配置成基于所述第一和第二图像获得三维图像。

2.如权利要求1所述的成像系统，其中所述用于生成的装置包括光传感器的第一和第二分立阵列。

3.如权利要求2所述的成像系统，其中所述用于生成的装置还包括图像构造器。

4.如权利要求1所述的成像系统，其中所述用于生成的装置包括光传感器的单个阵列。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述光脉冲具有小于2纳秒的持续时间。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述发散度在1和180度之间。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述发散度在5和40度之间。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述照明子系统包括低相干性激光器，其被配置成生成包含足够数目的空间模式的光脉冲，以产生平滑的空间轮廓。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述低相干性激光器包括具有大于50μm的直径的有源光纤芯。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述光脉冲包含可见波长。

11.如权利要求1所述的系统，其中所述光脉冲包含近红外波长。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述近红外波长在1400nm和2500nm之间。

13.如权利要求1所述的系统，其中所述光脉冲具有基本平滑的空间轮廓。

14.如权利要求1所述的系统，其中所述光脉冲具有基本平滑的时间轮廓。

15.如权利要求1所述的系统，其中所述接收透镜具有至少1英寸的直径。

16.如权利要求1所述的系统，其中所述调制器具有至少0.5英寸的通光孔径。

17.如权利要求1所述的系统，其中所述调制器包括Pockels盒。

18.如权利要求1所述的系统，其中所述调制器包括Pockels组件，所述组件包括：

横向Pockels盒的堆叠，每个横向Pockels盒包括电光材料的板以及分别布置在所述板的相对主表面上的第一和第二电极；

与每个横向Pockels盒的第一电极电通信的第一导体；

与每个横向Pockels盒的第二电极电通信的第二导体；以及

与所述第一和第二电极电通信的电压源。

19.如权利要求18所述的系统，其中所述电压源被配置成经由所述第一和第二导体在每个横向Pockels盒的第一和第二电极上施加小于100V的电压。

20.如权利要求18所述的系统，其中所述电压源被配置成经由所述第一和第二导体在每个横向Pockels盒的第一和第二电极上施加小于25V的电压。

21.如权利要求18所述的系统，其中从由磷酸二氢钾(KDP)、磷酸二氘钾(KD*P)、铌酸锂(LN)、周期性极化的铌酸锂、钽酸锂、磷酸钛氧铷(RTP)、偏硼酸钡(BBO)和它们的同形体组成的组中选择所述电光材料。

22.如权利要求18所述的系统，其中所述板具有小于100μm的厚度。

23.如权利要求18所述的系统，其中所述第一和第二电极包括透明导体。

24.如权利要求18所述的系统，其中所述透明导体具有与所述电光材料的折射率近似相同的折射率。