[发明专利]结构光投射装置、结构光投射方法及三维测量系统

权利要求书

1.一种结构光投射装置，其特征在于，包括：飞行时间测距模块、驱动器、以及投影仪，所述飞行时间测距模块用于通过统计光信号飞行时间计算目标物体与所述投影仪之间的距离，所述驱动器用于根据所述距离调整驱动信号的强度，所述投影仪用于根据所述驱动信号的强度调整射向所述目标物体的结构光的强度，以通过图像传感器生成所述目标物体的结构化图像。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：应用处理器，所述应用处理器用于控制所述驱动器根据所述距离调整所述驱动信号的强度。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述飞行时间测距模块进一步用于向所述目标物体发射测距光信号并接收被所述目标物体反射回的所述测距光信号，且根据向所述目标物体发射的测距光信号以及被所述目标物体反射回的所述测距光信号的飞行时间预估所述目标物体与所述投影仪之间的距离。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述飞行时间测距模块进一步用于向所述目标物体发射至少两个频率互质的测距光信号，所述飞行时间测距模块进一步用于接收被所述目标物体反射回的至少两个频率互质的所述测距光信号，且根据向所述目标物体发射的每个频率的所述测距光信号以及被所述目标物体反射回的对应的所述测距光信号的飞行时间分别预估所述目标物体与所述投影仪之间的距离，进一步根据预估所述目标物体与所述投影仪之间的至少两个距离，得到最终的预估距离。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述飞行时间测距模块进一步用于向所述目标物体发射单一频率的测距光信号，所述飞行时间测距模块进一步用于接收被所述目标物体反射回的单一频率的所述测距光信号，且根据向所述目标物体发射的单一频率的所述测距光信号以及被所述目标物体反射回的所述测距光信号的整数波长和小数波长的飞行时间预估所述目标物体与所述投影仪之间的距离。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述飞行时间测距模块进一步用于根据向所述目标物体发射的测距光信号以及被所述目标物体反射回的所述测距光信号的相位差来计算所述飞行时间以预估所述目标物体与所述投影仪之间的距离。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述驱动器生成一强度小于预设强度阈值的驱动信号，所述投影仪在所述驱动信号的驱动下向目标物体发射光强小于预设光强阈值的测距光信号。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，射向所述目标物体的结构光的强度与所述距离成正比关系。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述飞行时间测距模块进一步用于检测所述目标物体的图像，以对所述目标物体的图像进行光强分析得到所述目标物体的图像深度。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述飞行时间测距模块进一步用于对接收到的光信号进行差分处理以从中提取到被所述目标物体反射回的所述测距光信号。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动器进一步用于综合链路信噪比以及人眼安全光强，并根据所述距离调整驱动信号的强度。

12.根据权利要求1-11任一项所述的装置，其特征在于，所述飞行时间测距模块和所述投影仪共用光源，所述光源在测距模式下向目标物体发射测距光信号，所述光源在结构光模式下向目标物体投射形成所述结构化图像的结构光信号。

13.根据权利要求1-11任一项所述的装置，其特征在于，所述图像传感器进一步用于在测距模式下感应被目标反射回的测距光信号。