[发明专利]偏置式深度相机及电子设备

说明书

本发明提供了一种偏置式深度相机及电子设备，包括光束投射器和光探测器阵列成像器；光束投射器，用于向目标物体投射多束离散准直光束；光探测器阵列成像器，用于接收经目标物体反射的多束离散准直光束并根据多束离散准直光束确定目标物体表面的深度数据；光束投射器和/或光探测器阵列成像器偏置设置，以使光束投射器的光投射范围与光探测器阵列成像器的成像范围相一致。本发明中通过光束投射器和/或所述光探测器阵列成像器偏置设置，以使所述光束投射器的光投射范围与所述光探测器阵列成像器的成像范围相一致，能够有效利用光束投射器端发出的光，从而能够便于将光束投射器和所述光探测器阵列成像器的尺寸最小化，节省空间。

技术领域

本发明涉及3D成像领域，具体地，涉及一种偏置式深度相机及电子设备。

背景技术

移动支付在国内已经成为主流的支付方式，截止目前移动支付用户数达到10.5亿，全年移动支付交易量30万亿元，成为金融的支柱力量；移动支付爆发于智能手机的普及，随着4G/5G，人工智能，大数据、生物识别技术趋于成熟，2019迎来了代表支付4.0的刷脸支付元年，刷脸支付终端在线下商业场景逐步展开，即将迎来大规模使用，预计在2022年市场规模将达到185万亿元。

作为刷脸支付终端的核心器件，人脸识别摄像模组起到非常关键的作用。目前比较成熟的人脸识别摄像模组采用结构光方案或TOF方案。

结构光三维视觉是基于光学三角法测量原理。光学投射器将一定模式的结构光投射于物体表面，在表面上形成由被测物体表面形状所调制的光条三维图像。该三维图像被另一位置的摄像机探测，从而获得光条二维畸变图像。光条的畸变程度取决于光学投射器与摄像机之间的相对位置和物体表面形廓高度。直观上，沿光条显示出的位移或偏移与物体表面高度成比例，扭结表示了平面的变化，不连续显示了表面的物理间隙。当光学投射器与摄像机之间的相对位置一定时，由畸变的二维光条图像坐标便可重现物体表面三维形廓。

ToF(time of flight)技术是一种从投射器发射测量光，并使测量光经过目标物体反射回到接收器，从而能够根据测量光在此传播路程中的传播时间来获取物体到传感器的空间距离的3D成像技术。常用的ToF技术包括单点扫描投射方法和面光投射方法。

结构光三维视觉和TOF，均需要一光投射端和一光接收端，根据成像原理，当光投射端和光接收端之间都或多或少有一定距离，3D结构光的距离越大，越有利于深度图像的计算。但是发射端和接收端的光轴不重合。如图1所示，在光投射端和光接收端处于同一平面或者处于平行平面的情况下，光轴不重合使得光投射和光接收的范围不一致，进而导致光源能量或者接收模块空间的浪费。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种偏置式深度相机及电子设备。

根据本发明提供的偏置式深度相机，包括光束投射器和光探测器阵列成像器；

所述光束投射器，用于向目标物体投射多束离散准直光束；

所述光探测器阵列成像器，用于接收经所述目标物体反射的多束所述离散准直光束并根据多束所述离散准直光束确定所述目标物体表面的深度数据；

所述光束投射器和/或所述光探测器阵列成像器的前端偏置设置，以使所述光束投射器的光投射范围与所述光探测器阵列成像器的成像范围相一致或使所述光束投射器的光投射范围与所述光探测器阵列成像器的成像范围的重叠区域大于预设置的比例阈值。

优选地，所述光束投射器包括顺次设置的光源和光投射镜头；

将所述光束投射器进行偏置设置时包括如下步骤：

确定目标检测范围的中心位置；

将所述目标检测范围中心位置与所述光投射镜头的前端中心点连线后并延长，以确定与所述光源的前端交点；