[发明专利]基于色散透镜与滤光片的视觉测距系统及测距方法

权利要求书

1.基于色散透镜与滤光片的视觉测距系统，其特征在于，包括沿光路方向依次设置的成像透镜(1)、成像光路单元(2)、滤光单元(3)、成像单元(4)和图像计算处理单元(5)；

所述成像透镜(1)为色散透镜；所述成像光路单元(2)包括多片分光片以及反射镜，用于将来自目标景物的入射光分为多个光束并分别进入多个并行光路；

所述滤光单元(3)位于每一个并行光路的末端，用于保留每个光路的对应窄带波段光信号；所述成像单元(4)包括多个图像传感器，用于采集各窄带波段光信号；所述图像计算处理单元(5)与成像单元(4)相连，用于对所采多幅图像数据进行计算，通过采用深度恢复算法实现目标景物深度恢复。

2.根据权利1要求所述的基于色散透镜与滤光片的视觉测距系统，其特征在于，所述成像透镜(1)为增强纵向色差并抑制其他像差尤其是横向色差的色散透镜；所述滤光单元(3)为光密度值大于4的窄带滤光片。

3.一种权利要求1或2所述的基于色散透镜与滤光片的视觉测距系统的测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：来自目标场景中的入射光经过成像透镜(1)，形成成像焦距差异较大的各波长的光束，进入成像光路单元(2)；

步骤二：进入成像光路单元(2)的光束被第一分光片分为两路，分光后的第一光束经过滤镜单元(3)的第一滤光片，过滤后保留相应波段光信号到达成像单元(4)的第一图像传感器；

步骤三：经过成像光路单元(2)的第一分光片分光后的第二光束沿光路到达成像光路单元(2)的第二分光片，二次分光后的第一光束经过滤镜单元(3)的第二滤光片，过滤后保留相应波段光信号到达成像单元(4)的第二图像传感器；

步骤四：经过成像光路单元(2)的第二分光片分光后的第二光束沿光路到达成像光路单元(2)的反射镜，反射后的光束经过滤镜单元(3)的第三滤光片，过滤后保留相应波段光信号到达成像单元(4)的第三图像传感器；

步骤五：图像计算处理单元(5)以所获得的各个波段图像为基础，利用离焦深度还原算法恢复场景的深度信息，即对于场景中任意物点，获取其对应的深度信息。

4.根据权利要求3所述的基于色散透镜与滤光片的视觉测距系统的测距方法，其特征在于，所述步骤五中，深度恢复算法可采用离焦深度法、对焦深度法等多种深度恢复方法。