[发明专利]基于散斑投射的直接飞行时间3D成像方法及装置

权利要求书

1.基于散斑投射的直接飞行时间3D成像装置，其特征在于，包括：

散斑投射模块，用于发出多束光束并在目标面形成间隔分布的散斑；

SPAD阵列接收模块，用于接收目标面的散斑反射光束并记录光接收时刻；

控制处理模块，用于控制所述散斑投射模块发出光束并记录光发射时刻，并根据光发射时刻和光接收时刻得到的光飞行时间，处理生成深度距离信息。

2.根据权利要求1所述的基于散斑投射的直接飞行时间3D成像装置，其特征在于，所述散斑投射模块包括光源和超短焦准直透镜；

所述光源的发光孔数量n＞500，发出角度发散的光束；

所述超短焦准直透镜的焦距f＜1.5mm。

3.根据权利要求2所述的基于散斑投射的直接飞行时间3D成像装置，其特征在于，所述光源为激光发射器，包括垂直腔面激光发射器或由单点激光组合成的面阵激光。

4.根据权利要求2所述的基于散斑投射的直接飞行时间3D成像装置，其特征在于，所述的发光孔呈规则排列分布或行列错位分布。

5.根据权利要求2所述的基于散斑投射的直接飞行时间3D成像装置，其特征在于，所述的发光孔分组点亮依序发射光束。

6.根据权利要求2所述的基于散斑投射的直接飞行时间3D成像装置，其特征在于，所述超短焦准直透镜对光束进行扩束出射，出射视场角α＞20°。

7.根据权利要求1所述的基于散斑投射的直接飞行时间3D成像装置，其特征在于，所述SPAD阵列接收模块包括沿光路依次布置的成像接收透镜、窄带滤光片和SPAD传感器。

8.根据权利要求2所述的基于散斑投射的直接飞行时间3D成像装置，其特征在于，所述SPAD传感器包括与所述散斑对应的多个binning宏像素单元，每个binning宏像素单元具有多个子SPAD像素，且所述binning宏像素单元与发光孔的排布、分组保持一致。

9.基于散斑投射的直接飞行时间3D成像方法，其特征在于，包括：

控制处理模块驱动散斑投射模块发出多束光束在目标面形成间隔分布的散斑，并记录光发射时刻；

SPAD阵列接收模块接收目标面的散斑反射光束，并记录光接收时刻；

根据光发射时刻和光接收时刻得到的光飞行时间，处理生成深度距离信息。

10.基于散斑投射的直接飞行时间3D成像方法，其特征在于，所述散斑投射模块包括光源和超短焦准直透镜；

所述光源的发光孔数量n＞500，所述发光孔分为多组，依次点亮后对应得到一组深度距离信息，多组深度距离信息融合后生成完整的距离深度信息；

所述超短焦准直透镜的焦距f＜1.5mm。