[发明专利]一种光谱信息与深度信息同步采集系统及方法

权利要求书

1.一种光谱信息与深度信息同步采集系统，其特征在于，所述系统包括：

主动光源，用于向场景发射特定波长的脉冲光信号；

物镜，用于将经过场景反射后的脉冲光信号以及经过场景反射后的自然光汇聚至分光装置；

分光装置，用于将经过所述物镜汇聚的光线分为反射光线和透射光线两部分；

深度信息获取单元，用于接收所述分光装置的透射光线，并获取所述透射光线的相位信息；

光谱信息获取单元，用于接收所述分光装置的反射光线，并根据所述反射光线获取场景的原始光谱信息；

信息处理装置，用于对获取到的透射光线的相位信息和场景的原始光谱信息进行实时计算处理，得到场景的深度信息和光谱信息。

2.根据权利要求1所述的光谱信息与深度信息同步采集系统，其特征在于，所述深度信息获取单元包括：

TOF成像装置，用于接收所述分光装置的透射光线，并对接收到的透射光线在一个周期内进行多次等间隔采样，获取透射光线的相位信息；

深度光路采集装置，用于对所述TOF成像装置获取到的透射光线的相位信息进行实时读出，并上传到信息处理装置。

3.根据权利要求1所述的光谱信息与深度信息同步采集系统，其特征在于，所述光谱信息获取单元包括：

滤波装置，用于限制进入灰度成像装置的光线的波长范围；

灰度成像装置，用于接收所述分光装置的反射光线，并获取反射光线的原始光谱信息；

光谱光路采集装置，用于对所述灰度成像装置获取到的反射光线的原始光谱信息进行实时读出，并上传到信息处理装置。

4.根据权利要求3所述的光谱信息与深度信息同步采集系统，其特征在于，所述滤波装置为像元级滤波装置。

5.根据权利要求3所述的光谱信息与深度信息同步采集系统，其特征在于，所述滤波装置包括按照光路依次设置的稀疏采样装置、带通滤波片、准直透镜、色散装置以及聚焦透镜。

6.根据权利要求1所述的光谱信息与深度信息同步采集系统，其特征在于，所述主动光源包括LED、光源驱动装置以及多个偏振装置；多个所述偏振装置分别设置在LED之前、分光装置之后。

7.根据权利要求1所述的光谱信息与深度信息同步采集系统，其特征在于，所述主动光源包括垂直腔体发射器和光源驱动装置。

8.根据权利要求1所述的光谱信息与深度信息同步采集系统，其特征在于，所述分光装置为分光镜。

9.利用如权利要求1所述一种光谱信息与深度信息同步采集系统的采集方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：由主动光源向场景发射特定波长的脉冲光信号，经场景反射后的脉冲光信号和自然光汇聚至分光装置；汇聚光经过分光装置后的透射光线进入深度信息获取单元，深度信息获取单元获取透射光线的相位信息；汇聚光经过分光装置后的反射光线进入光谱信息获取单元，光谱信息获取单元获取场景的原始光谱信息；然后深度信息获取单元和光谱信息获取单元分别将获取的信息发送给信息处理装置，信息处理装置进行实时计算处理得到场景的深度信息和光谱信息。