[发明专利]提升散斑点密度的方法、衍射光学元件及投射器

说明书

本发明提供一种提升散斑点密度的方法，包括S11：获取分光点阵，用于对多点式光源进行阵列复制并投射形成散斑点阵；S12：获取多点式光源中的全部或者部分发光点的最小相邻点间距或者相邻点间距的平均值；S13：将分光点阵划分为第一分光点阵和第二分光点阵，经第一分光点阵投射形成的散斑点阵位于第一散斑区域，经第二分光点阵投射形成的散斑点阵位于第二散斑区域；S14：根据全部或者部分发光点的最小相邻点间距或相邻点间距的平均值，将第二分光点阵中的每个分光点拓展复制，形成第三分光点阵，经第三分光点阵投射形成的散斑点阵落在第二散斑区域，从而提升第二散斑区域内的散斑点密度并保持第一散斑区域内的散斑点密度不变。本发明可提升特定区域的散斑点密度，并且散斑点间无粘连，识别精度高。

技术领域

本公开涉及衍射光学技术领域，尤其涉及一种提升散斑点密度的方法、一种衍射光学元件以及一种投射器。

背景技术

对于双目视觉或者3D结构光应用而言，其识别算法要求投射器投出的散斑点阵具有较高的识别精度。尤其是对于大视场角的需求越加广泛，对视场内特别是大视场角处的散斑点密度提出了较高的要求。

3D识别系统中的散斑投射器多采用光源+准直镜+衍射分束器件的方案，或者光源+衍射分束器件的方案，其中衍射分束器件用于实现对光源的阵列复制。将散斑点阵投射在平面观察屏上时，由于畸变效应的存在，视场角边缘处的散斑点密度相较于视场角中心处的散斑点密度有明显下降，从而导致了3D识别精度的下降。

背景技术部分的内容仅仅是公开发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

有鉴于现有的一个或多个缺陷，本发明提供一种提升散斑点密度的方法，包括：

S11：获取分光点阵，所述分光点阵用于对多点式光源进行阵列复制并投射形成散斑点阵；

S12：获取所述多点式光源中的全部或者部分发光点的最小相邻点间距或者相邻点间距的平均值；

S13：将所述分光点阵划分为第一分光点阵和第二分光点阵，经所述第一分光点阵投射形成的散斑点阵位于第一散斑区域，经所述第二分光点阵投射形成的散斑点阵位于第二散斑区域；

S14：根据所述全部或者部分发光点的最小相邻点间距或相邻点间距的平均值，将所述第二分光点阵中的每个分光点拓展复制，形成第三分光点阵，经所述第三分光点阵投射形成的散斑点阵落在所述第二散斑区域，从而提升所述第二散斑区域内的散斑点密度并保持所述第一散斑区域内的散斑点密度不变。

根据本发明的一个方面，其中所述第二分光点阵包括以下至少一项：

所述分光点阵最左侧的a列分光点；

所述分光点阵最右侧的b列分光点；

所述分光点阵最上侧的c行分光点；

所述分光点阵最下侧的d行分光点；

所述分光点阵中心区域的e个分光点；

其中，a、b、c、d、e均为正整数。

根据本发明的一个方面，其中a、b、c、d均为小于等于5的正整数。

根据本发明的一个方面，其中所述经第三分光点阵投射形成的散斑点阵与所述经第二分光点阵投射形成的散斑点阵不重叠，所述多点式光源的发光点为规则排布或随机排布。

根据本发明的一个方面，其中当所述多点式光源的发光点为随机排布时，所述第二分光点阵中A点坐标为(k_xm,k_yn)，对A点进行拓展复制后的A`点的坐标为(k<sub>xm</sub>`,k_yn`),A点坐标与A`点坐标均满足光栅方程，A点坐标与A`点坐标之间的向量为e，则A点与A`点在x方向和y方向的角度正弦间隔满足：