[发明专利]动态投影成像装置

权利要求书

1.一种动态投影成像装置，其特征在于，包括：

照明模组，包括光源、透镜以及衍射光学元件；

所述光源发射出光束后经由所述透镜折射后进一步被所述衍射光学元件衍射以向被照明空间进行泛光照明或结构光照明；

图像传感器，用于采集被所述照明模组照明时物体的图像；

处理器，用于连接并控制所述照明模组中的所述光源、透镜、衍射光学元件中的一种或几种来实现泛光照明或结构光照明，同时实现动态照明；

其中，所述处理器通过控制所述透镜的移动、焦距变化使得当透镜焦距大于光源与透镜之间的距离时进行泛光照明，当透镜焦距小于光源与透镜之间的距离时进行结构光照明；所述光源被配置为两组不同的光源，使得发光面积较小/发散角较小的子光源实现结构光照明，发光面积较大/发散角较大的子光源实现泛光照明；所述衍射光学元件上被配置两种不同的衍射图案，所述衍射光学元件在所述处理器的控制下移动旋转使得衍射图案与光源对应以实现泛光照明或结构光照明。

2.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述动态照明包括所述处理器通过控制所述光源的功率和/或所述透镜的焦距的变化以实现照明的动态变化。

3.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述处理器用于在所述照明模组在动态照明期间控制所述图像传感器采集至少两幅图像，并融合所述至少两幅图像成单幅图像。

4.如权利要求3所述的成像装置，其特征在于，所述至少两幅图像是结构光图像，所述结构光图像在采集时所述透镜的焦距动态变化。

5.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述处理器用于在所述图像传感器在单幅图像采集周期内控制所述照明模组进行动态照明。

6.如权利要求5所述的成像装置，其特征在于，所述单幅图像包括泛光图像。

7.如权利要求5所述的成像装置，其特征在于，所述单幅图像包括结构光图像。

8.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述衍射光学元件对入射光束进行复制与扩展。

9.如权利要求8所述的成像装置，其特征在于，经所述衍射光学元件复制与扩展后形成的相邻衍射光束之间的夹角不大于入射光束的发散角，多个衍射光束覆盖填充所述被照明空间以形成泛光照明。

10.如权利要求8所述的成像装置，其特征在于，经所述衍射光学元件复制与扩展后形成的相邻衍射光束之间的夹角大于入射光束的发散角，多个衍射光束相互之间有明显的间隙以形成结构光照明。