[发明专利]4D摄像装置及电子设备

说明书

本发明提供了一种4D摄像装置及电子设备，包括光谱仪、3D摄像头以及处理器模块；3D摄像头包括光投射器、第一成像模块以及第二成像模块；光投射器，用于向目标物体投射光；第一成像模块，用于接收目标物体的反射光，并根据反射光获得目标物体表面的深度图像；第二成像模块，用于采集目标物体的2D图像；光谱仪，用于接收目标物体反射光，并生成所述目标物体反射光的光谱信息；处理器模块，用于根据目标物体表面的深度图像以及2D图像生成目标物体的3D图像，进而根据光谱信息对3D图像进行色彩处理。本发明通过将光谱仪和3D摄像头集成在一起，能够通过光谱仪获取到目标物体反射光的光谱信息，进而根据光谱信息对3D图像进行色彩处理，使得3D图像的色彩更为真实。

技术领域

本发明涉及深度传感设备技术领域，具体地，涉及一种4D摄像装置及电子设备。

背景技术

近年来，随着消费电子产业的不断发展，具有深度传感功能的3D摄像头日渐受到消费电子界的重视。目前比较成熟的深度测量方法是结构光方案，即将特定的结构光图案投影在物体上，然后通过图案的形变或位移计算物体不同位置的深度。

结构光三维视觉是基于光学三角法测量原理。光学投射器将一定模式的结构光投射于物体表面，在表面上形成由被测物体表面形状所调制的光条三维图像。该三维图像被另一位置的摄像机探测，从而获得光条二维畸变图像。光条的畸变程度取决于光学投射器与摄像机之间的相对位置和物体表面形廓(高度)。直观上，沿光条显示出的位移或偏移与物体表面高度成比例，扭结表示了平面的变化，不连续显示了表面的物理间隙。当光学投射器与摄像机之间的相对位置一定时，由畸变的二维光条图像坐标便可重现物体表面三维形廓。

ToF(time of flight)技术是一种从投射器发射测量光，并使测量光经过目标物体反射回到接收器，从而能够根据测量光在此传播路程中的传播时间来获取物体到传感器的空间距离的3D成像技术。常用的ToF技术包括单点扫描投射方法和面光投射方法。

光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用光谱仪可测量物体表面反射的光线。阳光中的七色光是肉眼能分的部分(可见光)，但若通过光谱仪将阳光分解，按波长排列，可见光只占光谱中很小的范围，其余都是肉眼无法分辨的光谱，如红外线、微波、紫外线、X射线等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影，或电脑化自动显示数值仪器显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。

但是经过对现有技术的检索，现有技术中并没有将光谱仪和3D摄像头结合的装置。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种4D摄像装置及电子设备。

根据本发明提供的4D摄像装置，包括光谱仪、3D摄像头以及处理器模块；

所述3D摄像头包括光投射器、第一成像模块以及第二成像模块；

所述光投射器，用于向目标物体投射光；

所述第一成像模块，用于接收所述目标物体的反射光，并根据所述反射光获得所述目标物体表面的深度图像；

所述第二成像模块，用于采集所述目标物体的2D图像；

所述光谱仪，用于接收目标物体反射光，并生成所述目标物体反射光的光谱信息；

所述处理器模块，用于根据所述目标物体表面的深度图像以及2D图像生成所述目标物体的3D图像，进而根据所述光谱信息对所述3D图像进行色彩处理。

优选地，所述第一成像模块包括第一滤光片和第一图像传感器；

所述光谱仪包括色散元件，所述色散元件，用于对所述反射光进行色散分光以在所述第一图像传感器上形成波长依次排列的色散条纹；