[发明专利]深度数据测量设备和结构光投射装置

权利要求书

1.一种深度数据测量设备，包括：

投射装置，用于向拍摄对象投射结构光；

成像装置，用于对所述拍摄对象进行拍摄以获得在所述结构光照射下的二维图像帧，

其中，所述投射装置包括：

激光器发生器，用于生成激光；

硅基液晶(LCOS)器件，用于获取所述激光并生成用于进行投射的结构光。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述激光发生器包括：

垂直腔面发射激光器(VCSEL)，用于生成所述激光。

3.如权利要求2所述的设备，其中，所述投射装置包括：

扩散片，布置在所述激光的传播光路上，以将所述VCSEL生成的激光转换为面光源。

4.如权利要求3所述的设备，其中，所述投射装置还包括：

整形光学组件，用于将所述扩散片产生的面光源提供给所述LCOS器件。

5.如权利要求2所述的设备，其中，所述VCSEL生成偏振光，并且所述LCOS器件通过调整每个像素对应液晶的相位差来控制光的反射。

6.如权利要求2所述的设备，其中，所述VCSEL包括由多个发光单元组成的发光阵列，并且所述VCSEL在发射激光时根据投射的结构光图案，关闭特定行、列或是发光单元。

7.如权利要求1所述的设备，其中，所述投射装置还包括：

透镜组，用于投射由所述LCOS器件生成的结构光。

8.如权利要求1所述的设备，其中，所述成像装置还包括：

与所述投射装置相对距离固定的一个图像传感器，其中，该图像传感器拍摄获得的所述结构光的二维图像帧被用于与参考结构光图像帧相比较，以求取所述拍摄对象的深度数据。

9.如权利要求1所述的设备，其中，所述成像装置还包括：

与所述投射装置相对距离固定的第一和第二图像传感器，用于对所述拍摄对象进行拍摄以获得在所述结构光照射下的第一和第二二维图像帧，其中，基于所述第一和第二二维图像帧以及所述第一和第二图像传感器之间的预定相对位置关系求取所述拍摄对象的深度数据。

10.如权利要求1所述的设备，其中，所述投射装置投射的结构光为红外结构光，并且所述深度数据测量设备还包括：

可见光传感器，用于对所述拍摄对象进行拍摄以获得在可见光照射下的二维图像帧。

11.如权利要求1所述的设备，还包括：

与所述投射装置和所述成像装置相连的处理装置，用于控制所述投射装置的投影和所述成像装置的成像。

12.如权利要求10所述的设备，其中，所述处理装置用于：

利用所述成像装置拍摄的所述二维图像帧求取所述拍摄对象的深度数据。

13.如权利要求10所述的设备，其中，所述处理装置用于：

控制所述LCOS器件的像素开合，以产生不同的投射结构光图案。

14.如权利要求1所述的设备，其中，所述LCOS器件用于：

投射呈二维平面分布的经编码的离散光斑，

并且，所述成像装置用于同步拍摄投射的所述呈二维平面分布的结构光以获取所述二维图像帧。

15.如权利要求1所述的设备，其中，所述LCOS器件用于：

分别投射具有不同条纹编码的一组结构光，

并且，所述成像装置用于同步拍摄投射的每一种结构光以获取一组二维图像帧，该组二维图像帧共同用于求取一次所述拍摄对象的深度数据。