[发明专利]一种感兴趣区域深度感知传感器及深度感知传感模块

权利要求书

1.一种感兴趣区域深度感知传感器，其特征在于，包括：

主动光源发射装置，包括面阵光源和用于照明感兴趣空间区域的结构光光源，所述面阵光源和结构光光源的光源时间调制信号均与TOF传感器的解调信号同步；

TOF传感器，用于感知回波信号，并对所述回波信号进行信号解调，其中所述回波信号由所述主动光源发射装置辐射出的光信号经空间物体反射而来；

CMOS图像传感器，用于感知所述结构光光源辐射出光信号在空间中形成的图案；

处理器，用于控制所述主动光源发射装置、TOF传感器以及CMOS图像传感器的工作时序，以实现器件复用，采集所述TOF传感器解调出的相位信号以及所述CMOS图像传感器感知的图案，并进行深度计算和处理；

所述面阵光源进行面阵投射照明，并配合所述TOF传感器工作；所述结构光光源辐射能量集中的线激光，经空间调制后对感兴趣区域进行照明，并配合所述TOF传感器和所述CMOS图像传感器同时工作；

当所述面阵光源和所述TOF传感器同时工作时，对面阵投射照明区域和TOF传感器感知区域的重合区域内所有物体的深度信息进行探测；

当所述结构光光源、所述TOF传感器和所述CMOS图像传感器同时工作时，对结构光光源辐射区域进行稀疏的空间深度感知，所述结构光光源和所述TOF传感器对感兴趣区域内远处的目标进行感知，所述结构光光源和CMOS图像传感器对感兴趣区域内近处的目标进行感知。

2.根据权利要求1所述一种感兴趣区域深度感知传感器，其特征在于，所述调制信号为正弦波、快速方波序列或者脉冲序列。

3.根据权利要求1所述一种感兴趣区域深度感知传感器，其特征在于，所述面阵光源由多个辐射角度不一的光源组成，角度越小辐射距离越远，角度越大照明距离越近。

4.根据权利要求1所述一种感兴趣区域深度感知传感器，其特征在于，所述结构光光源由一组或者多组线激光光源组成，用于对感兴趣区域内目标场景进行照明；所述CMOS图像传感器采集线激光照明在空间中形成的图案。

5.根据权利要求1所述一种感兴趣区域深度感知传感器，其特征在于，所述TOF传感器由一组或者多组TOF传感芯片组成，所述一组或者多组TOF传感芯片和CMOS图像传感器有各自独立的镜头，且空间感知具有重合的视野范围。

6.根据权利要求1所述一种感兴趣区域深度感知传感器，其特征在于，采集所述TOF传感器解调出的相位信号以及所述CMOS图像传感器感知的图案，并进行深度计算和处理，包括：

对采集到的TOF传感器号解调出的相位信进行深度计算和标定，经过图像处理后根据内参输出深度信息；

从CMOS图像传感器所采集的图案中提取结构光照明图案，得到目标场景的照明信息，并根据几何关系得到目标区域深度信息；

对TOF传感器和CMOS图像传感器测得的深度信息进行转换，根据多传感器之间的外参合并到同一坐标系下后输出。

7.一种感兴趣区域深度感知模块，其特征在于，包括多组权利要求1-6任一项所述的感兴趣区域深度感知传感器。