[发明专利]利用低分辨率像素成像的飞行时间深度相机

权利要求书

1.一种飞行时间深度相机(200)，所述飞行时间深度相机(200)包括VCSEL阵列(100)、光学布置结构(210)、分析评估器(255)以及包括至少一个检测器像素(222)的光检测器(220)，其中，VCSEL阵列(100)或光学布置结构(210)被布置为能够在飞行时间深度相机(200)的限定的视场(300)中的参考面中提供不同照明图案(20)，其中，光检测器(220)被布置为能够检测所述不同照明图案(20)，其中，分析评估器(255)被布置为能够基于检测的不同照明图案(20)以预定像素数量P的分辨率重建视场(300)的深度图像(50)，其中，检测的不同照明图案(20)的数量N为所述预定像素数量P的至少5％、优选为所述预定像素数量的至少10％以及最优选为所述预定像素数量P的至少20％，其中，VCSEL阵列(100)是可寻址VCSEL阵列，其中，VCSEL阵列(100)被布置为能够通过对VCSEL阵列(100)的不同VCSEL(130)寻址来提供不同照明图案(20)，其中，光学布置结构(210)包括复制光学结构(216)，其中，复制光学结构被布置为能够跨越照明图案(20)复制通过VCSEL阵列(100)提供的光图案，使得照明图案(20)包括两个、三个、四个或更多个子照明图案，其中，检测器(220)被布置为能够使得各个检测器像素(222)检测相应的子照明图案。

2.根据权利要求1所述的飞行时间深度相机(200)，其中，所述不同照明图案(20)是伪随机照明图案。

3.根据权利要求1所述的飞行时间深度相机(200)，其中，VCSEL阵列(100)的VCSEL(130)以随机图案布置，使得通过VCSEL阵列(100)提供的不同照明图案(20)的数量增加。

4.一种飞行时间深度相机(200)，所述飞行时间深度相机(200)包括VCSEL阵列(100)、光学布置结构(210)、分析评估器(255)以及包括至少一个检测器像素(222)的光检测器(220)，其中，VCSEL阵列(100)或光学布置结构(210)被布置为能够在飞行时间深度相机(200)的限定的视场(300)中的参考面中提供不同照明图案(20)，其中，光检测器(220)被布置为能够检测所述不同照明图案(20)，其中，分析评估器(255)被布置为能够基于检测的不同照明图案(20)以预定像素数量P的分辨率来重建视场(300)的深度图像(50)，其中，检测的不同照明图案(20)的数量N为所述预定像素数量P的至少5％、优选为所述预定像素数量的至少10％以及最优选为所述预定像素数量P的至少20％，其中，VCSEL阵列(100)是可寻址VCSEL阵列，其中，VCSEL阵列(100)被布置为能够通过对VCSEL阵列(100)的不同VCSEL(130)寻址来提供不同照明图案(20)，其中，光学布置结构(210)包括复制光学结构(216)，其中，光学布置结构(210)被布置为能够通过改变光学布置结构(210)的光学特性来提供不同照明图案(20)。

5.根据权利要求4所述的飞行时间深度相机(200)，其中，检测的不同照明图案(20)的数量N通过检测器像素(222)的数量D和提供的不同照明图案(20)的数量来确定，其中，提供的不同照明图案(20)的数量由通过可寻址VCSEL阵列提供的不同照明图案(20)的数量V和通过光学布置结构(210)提供的不同照明图案(20)的数量O的乘积V×O给出，其中，V被选择为在4到0.7×N之间、优选地在10到0.5×N之间以及最优选地在50到取整数的((N)的平方根)+1之间，其中，O被选择为在2到0.7×N之间、优选地在10到0.5×N之间以及最优选地在50到取整数的((N)的平方根)+1之间。

6.根据权利要求4或5所述的飞行时间深度相机(200)，其中，光学布置结构(210)包括第一光学元件(212)和第二光学元件(214)，其中，光学布置结构(210)被布置为能够改变第一光学元件(212)和第二光学元件(214)之间的空间关系。