[发明专利]成像装置

权利要求书

1.一种成像装置，其包括：

光源投影单元，其被构造成投影被强度调制的空间图案光；

光飞行时间测距相机，其被构造成基于包括在来自被摄体的所述空间图案光的反射光中的调制分量的光飞行时间来测量到所述被摄体的距离；

空间信息测距相机，其被构造成基于包括在所述反射光中的空间信息来测量到所述被摄体的距离；以及

深度合成单元，其被构造成合成所述光飞行时间测距相机和所述空间信息测距相机中的距离的测量结果，以基于所述光飞行时间测距相机和所述空间信息测距相机中的每者的深度值的可靠性的大小，确定由所述光飞行时间测距相机或所述空间信息测距相机进行成像的图像的每个像素位置处的所述深度值，

其中，所述光飞行时间测距相机的曝光时间短于所述空间信息测距相机的曝光时间，

其中，当经过所述光飞行时间测距相机的所述曝光时间后，所述光源投影单元停止投影被强度调制的空间图案光，并开始投影未被强度调制的空间图案光。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中

所述光源投影单元包括：

光源生成单元，其被构造成根据预定的调制信号和预定的垂直同步信号生成强度调制光源，以及

光学元件，其被构造成根据空间位置使所述光源变形以产生所述空间图案光。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其中

所述光飞行时间测距相机和所述空间信息测距相机中的每者生成作为所述测量结果的每个像素位置的深度值和所述深度值的可靠性。

4.根据权利要求3所述的成像装置，其中

所述深度合成单元为每个像素选择所述测量结果中具有最高可靠性的深度值，以确定每个像素位置的所述深度值。

5.根据权利要求1所述的成像装置，其中

所述空间信息测距相机是包括左右两个成像元件的立体相机，并且被构造成测量到所述被摄体的距离，所述测量基于从右图像和左图像中求出的各像素位置中的视差量和所述两个成像元件的基线长度，其中，所述右图像和所述左图像是从与包括在所述反射光中的所述空间信息有关的所述两个成像元件中获得的。

6.根据权利要求1所述的成像装置，其中

所述空间信息测距相机是结构光相机，所述结构光相机被构造成基于与包括在所述反射光中的所述空间信息有关的三角测量计算来测量到所述被摄体的所述距离。

7.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

第二光飞行时间测距相机，其被构造成基于包括在来自所述被摄体的所述空间图案光的反射光中的调制分量的光飞行时间来测量到所述被摄体的距离，其中

所述光飞行时间测距相机和所述第二光飞行时间测距相机作为所述空间信息测距相机来操作。

8.根据权利要求7所述的成像装置，其中

所述光飞行时间测距相机和所述第二光飞行时间测距相机中的每者生成作为所述测量结果的每个像素位置的深度值和所述深度值的可靠性，

所述光飞行时间测距相机和所述第二光飞行时间测距相机生成作为所述空间信息测距相机的所述测量结果的每个像素位置的深度值和所述深度值的可靠性，并且

所述深度合成单元针对每个像素在所述光飞行时间测距相机和所述第二光飞行时间测距相机的所述测量结果和作为所述空间信息测距相机的所述测量结果中选择具有最高可靠性的深度值，以确定每个像素位置的所述深度值。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的成像装置，其中

所述光飞行时间测距相机和所述空间信息测距相机是集成相机，所述集成相机基于包括在所述反射光中的调制分量的所述光飞行时间来测量到所述被摄体的距离，并且基于与包括在所述反射光中的所述空间信息有关的三角测量计算来测量到所述被摄体的距离。