[实用新型]涵盖近距离和远距离的深度相机及扫地机器人

权利要求书

1.一种涵盖近距离和远距离的深度相机，其特征在于，包括光投射器、光接收器以及驱动电路；

所述光投射器，设置有变焦投射镜头，用于通过变焦实现在第一景深状态向目标场景投射第一点阵结构光以及在第二景深状态向目标场景投射第二点阵结构光，所述第一景深状态的景深范围大于所述第二景深状态的景深范围；

所述光接收器，用于接收所述目标场景中任意物体反射后的所述第一点阵结构光和所述第二点阵结构光，并根据所述第一点阵结构光生成第一深度信息，根据所述第二点阵结构光生成第二深度信息；

所述驱动电路，用于控制光投射器和光接收器同时开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的涵盖近距离和远距离的深度相机，其特征在于，所述光投射器通过变焦投射所述第一点阵结构光和所述第二点阵结构光，使得所述第二点阵结构光的光斑密集度大于所述第一点阵结构光的光斑密集度，以使所述第一点阵结构光形成稀疏点阵图案，所述第二点阵结构光形成密集点阵图案。

3.根据权利要求1所述的涵盖近距离和远距离的深度相机，其特征在于，所述光接收器，用于根据所述第一点阵结构光的传输时间或相位差生成第一深度信息，根据所述第二点阵结构光的传输时间或相位差以及形成的密集点阵图案进行深度重建生成第二深度信息。

4.根据权利要求1所述的涵盖近距离和远距离的深度相机，其特征在于，所述光投射器根据预设置的时序通过变焦实现交替向第一预设置的距离范围内的目标场景投射第一点阵结构光以及向第二预设置的距离范围内的目标场景投射第二点阵结构光。

5.根据权利要求1所述的涵盖近距离和远距离的深度相机，其特征在于，所述光投射器包括激光器模块和投影镜头；

所述激光器模块，包括点激光器阵列组，所述点激光器阵列组用于投射点阵光；

所述投影镜头，采用变焦投射镜头，用于在第一景深状态接收所述点阵光并投射第一点阵结构光，在第二景深状态接收所述点阵光并投射第二点阵结构光。

6.根据权利要求1所述的涵盖近距离和远距离的深度相机，其特征在于，所述光接收器包括光探测器成像器和接收镜头；

所述光探测器成像器包括多个呈阵列分布的光探测器；

所述接收镜头，采用变焦接收镜头，用于在第一景深状态接收经所述目标场景反射后的所述第一点阵结构光，在第二景深状态接收经所述目标场景反射所述第二点阵结构光，并将所述第一点阵结构光和所述第二点阵结构光投射至所述光探测器成像器；

所述光探测器成像器，用于接收所述接收镜头投射的所述第一点阵结构光和所述第二点阵结构光，并根据所述第一点阵结构光生成第一深度信息，根据所述第二点阵结构光分别生成第二深度信息。

7.根据权利要求1所述的涵盖近距离和远距离的深度相机，其特征在于，所述光投射器的投射端口设置有渐晕光阑，所述渐晕光阑，用于遮挡所述第二点阵结构光视场角中靠近地面侧的部分光束。

8.根据权利要求1所述的涵盖近距离和远距离的深度相机，其特征在于，所述第一景深状态为景深在30cm到无穷远；所述第二景深状态为景深在8cm到30cm之间。

9.根据权利要求2所述的涵盖近距离和远距离的深度相机，其特征在于，根据所述第二点阵结构光的传输时间或相位差生成基于TOF方法的深度信息，根据所述密集点阵图案生成基于结构光方法的深度信息，将所述基于TOF方法的深度信息和生成基于结构光方法的深度信息进行融合第二深度信息。

10.一种扫地机器人，其特征在于，包括机器人本体、深度相机以及控制器模块；所述深度相机设置在所述机器人本体的侧面上；

所述深度相机包括光投射器、光接收器以及驱动电路；

所述光投射器，设置有变焦投射镜头，用于通过变焦实现在第一景深状态向目标场景投射第一点阵结构光以及在第二景深状态向目标场景投射第二点阵结构光，所述第一景深状态的景深范围大于所述第二景深状态的景深范围；

所述光接收器，用于接收所述目标场景中任意物体反射后的所述第一点阵结构光和所述第二点阵结构光，并根据所述第一点阵结构光生成第一深度信息，根据所述第二点阵结构光生成第二深度信息；

所述驱动电路，用于控制光投射器和光接收器同时开启或关闭；

所述控制器模块，用于根据所述第一深度信息进行即时定位与地图构建，根据所述第二深度信息生成避障信息。