[发明专利]主动成像的激光摄像头的成像方法

说明书

一种主动成像的激光摄像头及其成像方法，包括激光发生器、光感器和控制芯片，所述激光发生器、光感器与控制芯片连接，成像方法包括一、采集物体相对于摄像头焦点的三维球面坐标二、图像转换。其优点是在同一场景只需在一个位置拍摄一幅图像，即可获取空间点的三维信息。对光照及物体形态的先验认识无依赖性，不会因三维成像视角的不同和物体的遮挡丢失信息，对其恢复的精确性高。

技术领域

本发明涉及摄影的特殊设备，涉及相机和电子闪光设备的联合，尤指一种主动成像的激光摄像头的成像方法。

背景技术

传统的三维成像可称为被动式三维成像，是仿照人类利用双目线索感知距离的方法，需要在同一场景的不同位置拍摄两幅或两幅以上的图像，通过计算空间点在两幅图像的视差，获取空间点的三维信息。由于被动三维成像对光照及物体形态的先验认识有极大的依赖性，使其在某些场合有极大的局限性。而且被动式三维成像还会因为视角的不同和物体的遮挡丢失信息，对其恢复的精确性产生不良影响。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种主动成像的激光摄像头的成像方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种主动成像的激光摄像头的成像方法，采用下述激光摄像头，该激光摄像头包括激光发生器、光感器和控制芯片，所述激光发生器、光感器与控制芯片连接，其中：

激光发生器，用于产生N×N束平面阵列激光；

光感器，将接受的激光发生器的N×N束平面阵列激光转换成电信号并滤除背景光、实现信号放大和电路光路隔离、检测并过滤特定频率的光波；

控制芯片，用于控制激光发生器每个发光单元启停，计算和记录光感器感光时间，并将激光信号转换成图像信号。

进一步地：

所述激光发生器可以包括纳米激光发射阵列、准直系统和光纤，所述纳米激光阵列发出初级激光束，通过光纤到达由微透镜阵列构成的准直系统，准直系统将初级激光束变换成准激光束。

所述准直系统可以包括有镜头，将每束平面光水平、垂直偏过一定角度变成 N×N束球面光阵列。

所述激光发生器可以包括激光振荡器、光开关和准直系统，激光振荡器发出初级激光为总球面光，光开关球面阵列受控制芯片控制，实现对球面上任一束子光通断控制。

本发明还可以包括有汇光透镜，安装于感光器前端，将远处物体漫反射的激光光汇聚成一光斑。

所述光感器可以包括依序连接的过滤片、光二极管、放大器和若干个带通滤波器，过滤片用于滤除背景光；光二极管用于实现光电转换；放大器用实现信号放大和电路光路隔离；带通滤波器用于检测并过滤特定频率的光波。

本发明主动成像的激光摄像成像方法包括如下步骤：

一、采集物体相对于摄像头焦点的三维球面坐标(α，b，r)

①向激光发生器发出工作指令job(i，j)，1≤i，j≤N；

②激光发生器unit(i，j)单元发出束激光，经准直系统后发生水平、垂直偏转形成向量激光laser(α_ij，b_ij)；

③向量激光laser(α_ij，b_ij)经光感器，小部分光被光感器吸取，光感器向控制芯片发送计时信号，控制芯片记录起始时间t1_ij；