[发明专利]一种光学系统、装置及终端

说明书

本申请公开了一种光学系统、装置及终端，该光学系统包括光源模块和光发射模块；所述光源模块，用于输出第一偏振光，所述第一偏振光包含N个颜色的线偏振光，其中，不同颜色的线偏振光具有相同的偏振角度和不同的传输方向，所述N为大于1的整数；所述光发射模块，用于接收所述第一偏振光，根据所述第一偏振光生成第二偏振光，所述第二偏振光用于投射N个颜色的光栅条纹，其中，不同颜色的光栅条纹的空间频率不同。本申请公开的方案，用于同步投射多频光栅条纹，提高光栅条纹投射和接收过程的便捷性及高效性，该方案可应用于自动驾驶、辅助驾驶等智能驾驶领域及智能网联车、智能汽车等相关领域，例如在各领域中可用于对目标对象进行探测和跟踪等。

技术领域

本申请涉及光学技术领域，尤其涉及一种光学系统、装置及终端。

背景技术

结构光测量技术能够获取目标的三维轮廓信息，在自动驾驶领域，可以应用到驾驶员身份验证、车内监视系统、手势识别、近距离障碍物探测等场景中。

其中，相位测量轮廓术(Phase Measuring Profilometry，PMP)由于具有非接触、精度高、测量速度快等优点，被广泛应用于结构光测量中。相位测量轮廓术的测量原理是向被测目标发射正弦光栅条纹，并拍摄经被测目标调制而发生形变的正弦光栅条纹图像，然后从获得的形变图像中计算出被测目标的三维形貌。

目前，利用PMP进行结构光测量时需要向被测目标分别投射不同相位、不同空间频率的光栅条纹，并对应拍摄多张经被测目标调制得到的形变条纹图像，从而计算被测目标的三维轮廓信息。该方法的测量过程复杂，存在便捷性差及测量效率较低的问题。

发明内容

本申请提供一种光学系统、装置及终端，用于同步投射多频光栅条纹，提高光栅条纹投射和接收过程的便捷性及高效性。

第一方面，本申请提供一种光学系统，所述光学系统包括光源模块和光发射模块；所述光源模块，用于输出第一偏振光，所述第一偏振光包含N个颜色的线偏振光，其中，不同颜色的线偏振光具有相同的偏振角度和不同的传输方向，所述N为大于1的整数；所述光发射模块，用于接收所述第一偏振光，根据所述第一偏振光生成第二偏振光，所述第二偏振光用于投射N个颜色的光栅条纹，其中，不同颜色的光栅条纹的空间频率不同。

在该方案中，光学系统的光源模块和光发射模块配合，实现根据多种颜色的线偏振光生成用于投射不同空间频率光栅条纹的第二偏振光，因此该光学系统能够同步投射多频光栅条纹，进而简化光栅条纹投射流程，提高光栅条纹投射的便捷性和高效性，对应的，该光学系统能够支持接收端实现多频光栅条纹的同步接收，进而提高光栅条纹接收的便捷性和高效性。

在一种可能的设计中，所述光学系统还包括光探测模块；所述光探测模块，用于接收对应于所述第二偏振光的目标偏振光，并根据所述目标偏振光获取多个目标光栅条纹图像，所述多个目标光栅条纹图像包括所述N个颜色中每个颜色对应的多个目标光栅条纹图像，其中，每个颜色对应的至少两个目标光栅条纹图像中光栅条纹的初始相位不同。

在该方案中，光学系统进一步包括光探测模块，该光学系统可独立实现光的发射与接收，光源模块和光发射模块配合投射出第二偏振光后，光探测模块可探测所述第二偏振光对应的目标偏振光，并根据所述目标偏振光获得多种空间频率和多种初始相位的光栅条纹即多频多相光栅条纹的图像。因此，该光学系统中，可通过一次偏振光投射和探测，同时确定多张多频多相光栅条纹的图像，能够大大减少投射和采集多频多相光栅条纹的次数，提高多频多相光栅条纹测量过程的便捷性和高效性。

在一种可能的设计中，所述目标偏振光为所述第二偏振光经目标对象调制后的偏振光。