[发明专利]生成三维图像信息的方法和装置

权利要求书

1.一种使用具有单成像路径和相关视场的透镜生成三维图像信息的方法，所述方法包括：

将在透镜的视场内捕捉到的光引导至所述透镜的孔径平面；

在位于所述孔径平面附近的空间鉴别器处接收所述捕捉到的光，所述鉴别器包括被设置为通过单成像路径的第一部分传输具有第一光学状态的光的第一部分，以及被设置为通过单成像路径的第二部分传输具有第二光学状态的光的第二部分，所述单成像路径的所述第一部分和第二部分分别提供透镜的视场内的第一视角视点和第二视角视点，以分别在设置于所述透镜的图像平面处的图像传感器处形成第一图像和第二图像，所述第一图像从所述第一视角视点表征视场内的物体，而所述第二图像从所述第二视角视点表征所述物体，所述第一图像和第二图像一起可操作地用于表征所述物体的三维空间属性；

在所述图像传感器上的第一组传感器元件处接收所述第一图像，所述第一组传感器元件响应于具有所述第一光学状态的光；以及

在所述图像传感器上的第二组传感器元件处接收所述第二图像，所述第二组传感器元件响应于具有第二光学状态的光。

2.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述第一图像和第二图像包括分别在所述第一组传感器元件和第二组传感器元件处接收所述第一图像和第二图像，所述第一组传感器元件和第二组传感器元件中的每组包括：

可操作地用于传输具有相应光学状态的光并阻挡具有不同于所述相应光学状态的光的传输的选择元件；以及

位于所述选择元件之下的相应的传感器元件。

3.根据权利要求2所述的方法，其中每个相应的传感器元件包括多个传感器元件。

4.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述第一图像和第二图像包括分别在第一组传感器元件和第二组传感器元件处接收所述第一图像和第二图像，所述第一组传感器元件和第二组传感器元件以重复镶嵌模式排列，所述重复镶嵌模式可操作地用于减小由所述图像传感器的所述传感器元件的重复频率导致的空间干涉。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述鉴别器的所述第一部分包括第一偏振器部分，第一偏振器部分被设置为通过所述单成像路径的第一部分传输具有第一偏振状态的光，并且其中所述鉴别器的所述第二部分包括第二偏振器部分，第二偏振器部分被设置为通过所述单成像路径的第二部分传输具有第二偏振状态的光。

6.根据权利要求5所述的方法，其中：

接收所述第一图像包括在第一组偏振器元件处接收所述第一图像，所述第一组偏振器元件被设置为将具有所述第一偏振状态的光传输到相应的多个传感器元件，并阻挡具有所述第二偏振状态的光的传输；并且

接收所述第二图像包括在第二组偏振器元件处接收所述第二图像，所述第二组偏振器元件被设置为将具有所述第二偏振状态的光传输到相应的多个传感器元件，并阻挡具有所述第一偏振状态的光的传输。

7.根据权利要求6所述的方法，其中接收所述捕捉到的光包括：通过所述偏振器的所述第一部分接收具有左旋椭圆偏振状态的光，以及通过所述偏振器的所述第二部分接收具有右旋椭圆偏振状态的光，并且其中：

接收所述第一图像包括在第一组偏振器元件处接收所述第一图像，所述第一组偏振器元件可操作地用于传输具有左旋椭圆偏振状态的光并阻挡具有右旋椭圆偏振状态的光；并且

接收所述第二图像包括在第二组偏振器元件处接收所述第二图像，所述第二组偏振器元件可操作地用于传输具有右旋椭圆偏振状态的光并阻挡具有左旋椭圆偏振状态的光。

8.根据权利要求7所述的方法，其中：

在所述第一组偏振器元件处接收所述第一图像包括：在多个四分之一波片处接收所述第一图像，所述多个四分之一波片可操作地用于将所述右旋椭圆偏振状态变为第一线偏振状态；并进一步包括：在相应的可操作地用于传输具有所述第一线偏振状态的光的多个线偏振器元件处接收所述第一图像；并且

在所述第二组偏振器元件处接收所述第二图像包括：在多个四分之一波片处接收所述第二图像，所述多个四分之一波片可操作地用于将所述左旋椭圆偏振状态变为第二线偏振状态，并进一步包括：在相应的可操作地用于传输具有所述第二线偏振状态的光的多个线偏振器元件处接收所述第二图像。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述左旋椭圆偏振状态包括左旋圆偏振状态，并且其中所述右旋椭圆偏振状态包括右旋圆偏振状态。