[发明专利]用于多个F值镜头的方法和系统

权利要求书

1.一种成像系统，包括：

近红外NIR光源，被配置为朝向一个或多个第一对象发射多个NIR光脉冲，其中，所述多个NIR光脉冲中的每一者的一部分被所述一个或多个第一对象反射；

成像镜头，包括：

一个或多个镜头元件，被配置为接收被所述一个或多个第一对象反射的所述多个NIR光脉冲中的每一者的所述部分并将该部分聚焦到像平面上，并且被配置为接收被一个或多个第二对象反射的可见光并将该可见光聚焦到所述像平面上；

孔径光阑；以及

位于所述孔径光阑处的滤波器，所述滤波器包括：

具有第一线性尺寸的中心区域，所述中心区域的特征在于NIR波长范围内的第一透射带和可见波长范围内的第二透射带；以及

围绕所述中心区域的具有大于所述第一线性尺寸的第二线性尺寸的外部区域，所述外部区域的特征在于所述NIR波长范围内的透射率值高于所述可见波长范围内的透射率值；以及

位于所述像平面处的图像传感器，所述图像传感器包括二维像素阵列，其中，所述图像传感器被配置为：

以未合并像素分辨率来对所述可见波长范围内的所述一个或多个第二对象的二维强度图像进行检测；以及

以合并像素分辨率来对所述NIR波长范围内的所述一个或多个第一对象的飞行时间三维图像进行检测。

2.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述中心区域具有基本上圆形的形状，所述外部区域具有基本上环形的形状，其中，所述第一线性尺寸是所述中心区域的直径，所述第二线性尺寸是所述外部区域的外径。

3.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述第一线性尺寸与所述第二线性尺寸的比率的范围为从0.4至0.6。

4.根据权利要求2所述的成像系统，其中，所述第一线性尺寸与所述第二线性尺寸的比率为0.5。

5.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述成像镜头的特征在于基于所述第二线性尺寸的所述NIR波长范围内的光的第一f值以及在于基于所述第一线性尺寸的所述可见波长范围内的光的第二f值。

6.根据权利要求5所述的成像系统，其中，所述第一f值的范围为从1.0至1.4，所述第二f值的范围为从2.0至2.8。

7.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述图像传感器以所述合并像素分辨率读出每组m×n个像素的累积电荷，其中，m和n是正整数，并且m和n中的至少一个具有大于1的值。

8.一种成像系统，包括：

一个或多个镜头元件，被配置为接收被一个或多个第一对象反射的第一波长范围内的光并将该光聚焦到像平面上，并且被配置为接收被一个或多个第二对象反射的第二波长范围内的光并将该光聚焦到所述像平面上；

孔径光阑；

位于所述孔径光阑处的滤波器，所述滤波器包括：

具有第一线性尺寸的中心区域，所述中心区域的特征在于所述第一波长范围内的第一透射带和所述第二波长范围内的第二透射带；以及

围绕所述中心区域的具有大于所述第一线性尺寸的第二线性尺寸的外部区域，所述外部区域的特征在于所述第一波长范围内的透射率值高于所述第二波长范围内的透射率值；以及

图像传感器，其包括二维像素阵列，其中，所述图像传感器被配置为：

通过读出所述二维像素阵列的每个像素的电荷量来对所述一个或多个第二对象的二维强度图像进行检测，其中，所述二维强度图像是由仅通过所述滤波器的所述中心区域透射的可见波长范围内的光形成的；以及

通过读出每组m×n个像素的总电荷量来对所述一个或多个第一对象的三维图像进行检测，m和n是正整数，并且m和n中的至少一个大于1，其中，飞行时间三维图像是由通过所述滤波器的所述中心区域和所述外部区域两者透射的近红外NIR波长范围内的光形成的。

9.根据权利要求8所述的成像系统，其中，所述第一波长范围与近红外NIR波长对应，所述第二波长范围与可见波长对应。