[发明专利]投射不相关图案的深度相机

说明书

本发明公开了一种投射不相关图案的深度相机，包括：投影模组，用于向目标区域投射结构光图案光束，所述结构光图案沿第一方向周期性排列；采集模组，设置在与所述投影模组一定间距的基线上，用于采集所述目标区域中的所述结构光图案；所述第一方向与所述基线的方向之间有夹角。通过对投影模组进行设计，使向外投射出的结构光图案沿某一方向周期性排列，且该方向与基线有夹角偏转，从而获取沿基线方向具有高度不相关性的斑点图案。

技术领域

本发明涉及电子及光学元器件制造领域，尤其涉及一种投射不相关图案的深度相机。

背景技术

深度相机可以获取目标的深度信息借此实现3D扫描、场景建模、手势交互，与目前被广泛使用的RGB相机相比，深度相机正逐步受到各行各业的重视，例如利用深度相机与电视、电脑等结合可以实现体感游戏以达到游戏健身二合一的效果。随着移动终端如手机、平板等设备的快速普及，将深度相机嵌入到移动终端中正面临着迫切的需求，拥有深度相机的移动终端可以实现比普通RGB相机更加准确可靠的人脸识别、手势交互，甚至AR等功能。

与传统在电视、电脑等领域中应用的深度相机相比，移动终端对深度相机的要求主要体现在体积小、功耗低等方面，以往的以边发射激光发射器作为光源的深度相机体积和功耗均难以达到要求，为此采用垂直腔面激光发射器阵列将成为趋势。然而采用阵列光源也会带来一些问题，最突出的就是难以投影出具有高度不相关的结构光图案，最终导致深度图像计算精度较低。

发明内容

本发明提出一种深度相机，以解决结构光图案不相关的问题。

本发明提供的深度相机，包括投影模组，用于向目标区域投射结构光图案光束，所述结构光图案沿第一方向周期性排列；采集模组，设置在与所述投影模组一定间距的基线上，用于采集所述目标区域中的所述结构光图案；所述第一方向与所述基线的方向之间有夹角。

在一些实施例中，所述结构光图案沿第二方向具有周期性排列。所述第一方向与所述第二方向相互垂直，或者所述第一方向与所述第二方向不相互垂直。

在一些实施例中，所述结构光投影模组包括：光源阵列，由多个子光源以二维图案形式排列而成，发出与所述二维图案对应的二维图案光束；衍射光学元件，接收所述二维图案光束，并向外投射出所述结构光图案光束。

在一些实施例中，所述夹角范围是：1°≤θ≤10°，其中，θ为所述夹角。

在一些实施例中，所述夹角满足条件：Lsinθ≤ksLtanθ≤ks；其中，θ为夹角，L为所述目标区域沿所述基线方向上的尺度，s为所述二维图案沿与所述基线方向垂直的方向上的尺度，k为正整数。所述k满足：1≤k≤10。

在一些实施例中，所述光源阵列为VCSEL阵列。

在一些实施例中，所述二维图案为不规则排列图案。

本发明的有益效果：通过对投影模组进行设计，使向外投射出的结构光图案沿某一方向周期性排列，且该方向与基线有夹角偏转，从而获取沿基线方向具有高度不相关性的斑点图案。

附图说明

图1为本发明一种实施例的深度相机系统示意图。

图2为本发明一种实施例的结构光投影与采集原理示意图。

图3为本发明一种实施例的结构光图案的示意图。

图4为本发明另一种实施例的结构光图案的示意图。

图5为本发明一种实施例的深度相机结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明，应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。