[发明专利]确定光谱信息的设备和方法

权利要求书

1.一种确定三维物体的光谱信息的设备，所述设备包括：

空腔(110)，相对于物体定位；

成像光源(120)，相对于所述空腔定位，其中，成像光源能被控制以选择性地发射多个波长范围内的光；

结构化光源(132)，向所述物体发射结构化照射，其中，所述结构化光源包括围绕所述空腔布置的多个照射装置，其中所述结构化光源包括关于至少一个照射结构装置布置的一个或多个照射装置，其中每个照射装置是相干照射装置并且所述照射结构装置被布置为将结构赋予来自所述相干照射装置的相干光；

光度立体PS光源(131)，形成光的点源，从至少一个预定角度朝向所述物体发射照射并且其中所述PS光源被布置为从围绕所述物体的预定径向角度朝向所述物体选择性地发射所述照射以用于PS成像，以确定关于所述物体的至少一部分的表面法线；

一个或多个成像装置(140)，产生与所述物体的至少一部分有关的图像数据；

控制单元，其中，所述控制单元被布置为控制所述结构化光源以发射所述结构化照射，以控制所述PS光源从围绕所述物体的预定径向角度朝向所述物体发射所述照射，并控制所述成像光源以发射所述多个波长范围中选定的一个或多个波长范围的光；

数据存储单元，被布置为存储与所述结构化照射、由所述PS光源朝向所述物体发射的所述照射以及所述多个波长范围中所述选定的一个或多个波长范围中的每一个相对应的图像数据；以及

处理装置(1110)，被布置为根据与存储在所述数据存储单元中的所述结构化照射相对应的图像数据，确定与所述物体的至少一部分有关的深度信息，并且根据由所述PS光源朝向所述物体发射的所述照射确定所述表面法线，每个所述表面法线表示所述物体的表面的一部分的相应角度。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述照射结构装置包括衍射光栅。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，每个所述照射装置与相应的所述照射结构装置相关联，并且，其中每个述照射装置朝内指向所述空腔的中心轴。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，每个所述照射装置是激光二极管。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述PS光源包括围绕所述空腔布置的多个发光器。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理装置被布置为根据平方反比定律来确定所述深度信息。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理装置被布置为根据所述深度信息，来校正与所述多个波长范围中所述选定的一个或多个波长范围对应的所述图像数据。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，校正所述图像数据包括：所述处理装置根据A*(A’²/A²)来确定距离A’处所述多个波长范围中所述选定的一个或多个波长范围中每一个的所述图像数据，其中A’是给定距离处的所述图像数据的强度，A是实际成像距离。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理装置被布置为根据h＝k*s确定所述深度信息，其中“s”是与所述结构化照射对应的所述图像数据的结构化图案的间隔，“h”是所述深度信息，“k”是常数。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述数据存储单元被布置为存储所述图像数据的多光谱立方体(940)。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述多光谱立方体(940)包括多个波长范围，其中，所述多个波长范围中的每个对应于单独的波长元素。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述处理装置被布置为根据所述深度信息来确定深度矩阵(920)。