[发明专利]解析直接路径和多路径辐射分量的飞行时间相机系统

权利要求书

1.一种飞行时间相机系统，设置为对从目标反射的调制辐射的直接路径分量或多路径分量进行计算，所述相机系统包括：

飞行时间发射器，设置为在目标处发射调制辐射；以及

至少一个图案应用结构，在所述发射器与所述目标之间操作，所述图案应用结构操作为将至少一个结构光图案应用至调制发射器辐射，所应用的图案展示组成所述图案的分量像素之间的空间变化，以及

图像传感器，配置为测量从目标反射的辐射，

所述飞行时间相机被设置为通过接收的测量，来计算从所述目标反射的直接源反射辐射的贡献。

2.如权利要求1所述的飞行时间相机系统，其中所述飞行时间相机系统包括处理器，所述处理器设置为接收图像传感器测量，并且被编程为通过接收到的测量，计算所述直接源反射辐射、多路径分量辐射和/或直接路径辐射和多路径辐射的相对贡献。

3.如权利要求1所述的飞行时间相机系统，其中，所述至少一个图案应用结构被设置为将多个结构光图案应用到调制发射器辐射，所述多个结构光图案是使用初始图案而产生的，所述初始图案通过与用于调制所述发射器辐射的波形类似类型的波形而操作。

4.如权利要求3所述的飞行时间相机系统，其中，用于调制所述发射器辐射并产生结构光图案的所述波形来源于允许所述直接源反射辐射和所述多路径分量辐射被解码至正交数学空间的相同的基函数。

5.如权利要求4所述的飞行时间相机系统，其中，使用正弦基函数，以及使用正弦或方波形来调制所述发射器辐射并生成被应用到所述发射器辐射的结构光图案。

6.如权利要求1所述的飞行时间相机系统，其中，所述至少一个图案应用结构设置为应用初始图案和相同初始图案的倒转形式。

7.如权利要求6所述的飞行时间相机系统，其中，应用所述相同初始图案的倒转形式的调制辐射与应用所述初始图案的调制辐射存在相移。

8.如权利要求1所述的飞行时间相机系统，其中，所述至少一个图案应用结构由至少一个工程扩散器形成。

9.如权利要求1所述的飞行时间相机系统，其中，所述至少一个图案应用结构由至少一个微镜阵列投射器形成。

10.如权利要求1所述的飞行时间相机系统，其中，所述图案应用结构对所述调制发射器辐射操作，使得关注场景的至少一部分被限定所述结构光图案的辐射照亮，其中所述辐射也通过源调制频率调制。

11.如权利要求10所述的飞行时间相机系统，其中，所述飞行时间发射器照亮包含所述目标的所述场景的至少50％。

12.如权利要求11所述的飞行时间相机系统，其中，所述飞行时间发射器照亮包含所述目标的所述场景的基本全部。

13.如权利要求1所述的飞行时间相机系统，其中，通过所述结构应用的所述图案随时间改变。

14.如权利要求13所述的飞行时间相机系统，其中，图案应用结构配置为对通过多个像素组成的图案进行编码，其中在至少一个像素上被编码的图案的值改变以随时间对不同图案进行编码。

15.如权利要求14所述的飞行时间相机系统，其中，根据从与用于调制所述发射器照明信号的基函数相同的基函数获得的波形，通过随时间改变的图案值对单个像素进行编码。

16.如权利要求13所述的飞行时间相机系统，其中，初始图案被空间平移并且作为不同图案被应用至所述调制辐射。