深度测量装置及方法
专利汇可以提供深度测量装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种深度测量装置及方法，包括：发射模组，用于向目标物体发射结构光光束或泛光光束；采集模组，用于接收所述目标物体反射回来的结构光光束或泛光光束并形成电 信号 ；控制与处理器，分别与所述发射模组和所述采集模组连接，用于执行以下步骤：获取所述目标物体的第一距离值；基于所述第一距离值与预先设置的 阈值 比较，并根据比较结果控制所述发射模组向所述目标物体发射结构光光束或泛光光束；控制所述采集模组接收所述目标物体反射回来的结构光光束或泛光光束并形成 电信号 ，并基于该电信号计算所述目标物体的第二距离值。利用结构光测距技术和ToF测距技术的最佳特性，根据测量目标物体的距离选择测量模式，提高距离测量 精度 。，下面是深度测量装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种深度测量装置，其特征在于，包括：
发射模组，用于向目标物体发射结构光光束或泛光光束；
采集模组，用于接收所述目标物体反射回来的结构光光束或泛光光束并形成电信号；
控制与处理器，分别与所述发射模组和所述采集模组连接，用于执行以下步骤：
获取所述目标物体的第一距离值；
基于所述第一距离值与预先设置的阈值比较，并根据比较结果控制所述发射模组向所述目标物体发射结构光光束或泛光光束；
控制所述采集模组接收所述目标物体反射回来的结构光光束或泛光光束并形成电信号，并基于所述电信号计算所述目标物体的第二深度值。
2.如权利要求1所述的深度测量装置，其特征在于，还包括距离传感器，所述控制与处理器控制距离传感器工作获取所述目标物体的第一距离值；所述距离传感器获取所述目标物体的第一距离值并传输给所述控制与处理器。
3.如权利要求1所述的深度测量装置，其特征在于，所述控制与处理器通过发射模组和采集模组获取所述目标物体的第一距离值；所述发射模组向所述目标物体发射结构光光束或泛光光束，所述采集模组接收所述目标物体反射回来的结构光光束或泛光光束并形成电信号，所述控制与处理器基于所述电信号计算所述目标物体的第一距离值。
4.如权利要求1所述的深度测量装置，其特征在于，所述预先设置的阈值是所述控制与处理器计算所述发射模组发射结构光光束与所述发射模组发射泛光光束时测得确定位置的标定板的精度相等的距离值。
5.如权利要求1所述的深度测量装置，其特征在于，所述发射模组、所述采集模组和所述控制与处理器组成结构光测量装置，用于对第一距离值小于所述阈值的目标物体进行测量，获取所述目标物体的第二深度值；
或，所述发射模组、所述采集模组和所述控制与处理器组成ToF深度测量装置，用于对所述第一距离值大于所述阈值的目标物体进行测量，获取所述目标物体的第二深度值。
6.如权利要求1所述的深度测量装置，其特征在于，所述发射模组包含光源、准直镜、图案化光学元件及可调光调制器；
所述光源用于发射光束；
所述准直镜用于将所述光束准直成平行光，发射给所述图案化光学元件；
所述图案化光学元件用于接收所述光束后向所述可调光调制器发射光束；
所述可调光调制器用于接收所述光束后向目标物体发射结构光光束或泛光光束。
7.如权利要求6所述的深度测量装置，其特征在于，所述可调光调制器是液晶，在泛光模式和结构光模式下开关切换。
8.一种深度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取目标物体的第一距离值；
所述第一距离值与预先设置的阈值比较，并根据比较结果控制发射模组与采集模组工作；
计算所述目标物体的第二深度值。
9.如权利要求8所述的深度测量方法，其特征在于，获取目标物体的第一距离值包括：
控制距离传感器工作，通过所述距离传感器获取所述目标物体的所述第一距离值；
或，控制所述发射模组向所述目标物体发射结构光光束或泛光光束，控制所述采集模组接收所述目标物体反射回来的结构光光束或泛光光束并形成电信号，基于所述电信号计算所述目标物体的所述第一距离值。
10.如权利要求8或9任一所述的深度测量方法，其特征在于，所述预先设置的阈值是所述控制与处理器计算所述发射模组发射结构光光束与所述发射模组发射泛光光束时测得确定位置的标定板的精度相等的距离值。
深度测量装置及方法
技术领域
背景技术
对光飞行时间进行测量的技术被称为d-ToF(direct-ToF)；对发射光信号进行周期性调制，
通过对反射光信号相对于发射光信号的相位延迟进行测量，再由相位延迟对飞行时间进行
计算的测量技术被成为i-ToF(Indirect-ToF)技术。
测量。
发明内容
制与处理器，分别与所述发射模组和所述采集模组连接，用于执行以下步骤：获取所述目标
物体的第一距离值；基于所述第一距离值与预先设置的阈值比较，并根据比较结果控制所
述发射模组向所述目标物体发射结构光光束或泛光光束；控制所述采集模组接收所述目标
物体反射回来的结构光光束或泛光光束并形成电信号，并基于所述电信号计算所述目标物
体的第二距离值。
并传输给所述控制与处理器；所述控制与处理器通过发射模组和采集模组获取所述目标物
体的第一距离值；所述发射模组向所述目标物体发射结构光光束或泛光光束，所述采集模
组接收所述目标物体反射回来的结构光光束或泛光光束并形成电信号，所述控制与处理器
基于所述电信号计算所述目标物体的第一距离值；所述预先设置的阈值是所述控制与处理
器计算所述发射模组发射结构光光束与所述发射模组发射泛光光束时测得确定位置的标
定板的精度相等的距离值。
标物体的第二深度值；或，所述发射模组、所述采集模组和所述控制与处理器组成ToF深度
测量装置，用于对所述第一距离值大于所述阈值的目标物体进行测量，获取所述目标物体
的第二深度值。
所述图案化光学元件；所述图案化光学元件用于接收所述光束后向所述可调光调制器发射
光束；所述可调光调制器用于接收所述光束后向目标物体发射结构光光束或泛光光束。所
述可调光调制器是液晶，在泛光模式和结构光模式下开关切换。
算所述目标物体的第二深度值。
述目标物体发射结构光光束或泛光光束，控制所述采集模组接收所述目标物体反射回来的
结构光光束或泛光光束并形成电信号，基于所述电信号计算所述目标物体的所述第一距离
值。所述预先设置的阈值是所述控制与处理器计算所述发射模组发射结构光光束与所述发
射模组发射泛光光束时测得确定位置的标定板的精度相等的距离值。
结构光光束或泛光光束，从而利用结构光测距技术和ToF测距技术的最佳特性，根据测量目
标物体的距离选择测量模式，提高距离测量精度。
附图说明
具体实施方式
例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
作用也可以是用于电路连通作用。
泛光光束；采集模组12接收目标物体20反射回来的结构光光束或泛光光束并形成电信号；
控制与处理器13分别与发射模组11和采集模组12连接，以控制光束的发射与采集；控制与
处理器13获取目标物体20的第一距离值，基于第一距离值与预先设置的阈值比较，并根据
比较结果控制发射模组11向目标物体20发射结构光光束或泛光光束，同时接收来自采集模
组12所采集到的电信号，并对该电信号进行计算，以获取目标物体20的第二深度值。
于该电信号进行计算以获取目标物体20的第一距离值。
于阈值，控制与处理器控制发射模组11向目标物体20发射结构光光束，同时控制采集模组
12接收经目标物体20反射回来的结构光光束形成电信号，并对该电信号进行处理，计算出
反映反射光束强度的强度信息以形成结构光图案，再基于结构光图案利用结构光三角法进
行深度值计算以获取目标物体20的第二深度值；目标物体20的第一距离值大于阈值，控制
与处理器13控制发射模组11向目标物体20发射泛光光束，同时接收采集模组12采集到的电
信号进行处理以计算出相位差，并基于该相位差计算反射光束由发射模组11发射到采集模
组12接收所用的飞行时间，进一步基于该飞行时间计算出目标物体20的第二深度值。
获取目标物体20的第一距离值，而在一些情况下，目标物体20的真实距离值大于阈值，适用
于发射模组11发射泛光光束进行测量。根据测量的第一距离值大于阈值，控制与处理器13
控制发射模组11向目标物体20发射泛光光束，采集模组12接收目标物体20反射回来的泛光
光束并形成电信号，控制与处理器13基于该电信号进行计算以获取目标物体20的第二深度
值。可以理解的是，第一距离值的精度低于第二深度值的精度。
处理器13根据比较结果，控制发射模组11向目标物体20发射结构光光束或泛光光束，采集
模组12接收目标物体20反射回来的结构光光束或泛光光束并形成电信号，控制与处理器13
基于该电信号进行计算以获取目标物体20的第二深度值。可以理解的是，第一距离值仅包
含单点或少数点的距离值，第二距离值包括较多点的距离值，比如采集模组12整个视场角
内采集点的距离值。
束与泛光光束；采集模组12接收标定板反射回来的光束形成电信号；控制与处理器13基于
该电信号分别计算以获取发射模组11发射结构光光束与发射模组11发射泛光光束时测得
标定板的距离。可以理解的是，在某一个标定板的位置，控制与处理器13计算发射模组11发
射结构光光束与发射模组11发射泛光光束时测得标定板的精度相等，这个距离值则为阈
值。可以理解的是，阈值也可以通过其它方法获得。
直成平行光发射给图案化光学元件103；图案化光学元件103接收光束后向可调光调制器
104发射光束；可调光调制器104接收光束后向目标物体20发射结构光光束或泛光光束。光
源101可以是发光二极管(LED)、边发射激光器(EEL)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)等光源，
也可以是多个光源组成的光源阵列，光源101所发射的光束可以是可见光、红外光、紫外光
等。可以理解的是，发射模组11在控制和处理器13的控制下可以向目标物体20发射结构光
光束或泛光光束。
调光调制器104。
或泛光光束并形成电信号，控制与处理器13基于该电信号进行计算以获取目标物体20的第
一距离值；也可以通过控制距离传感器14工作，距离传感器获取目标物体20的第一距离值，
并传输给控制与处理器13。
理器13控制发射模组11发射泛光光束，同时控制采集模组12采集目标物体20反射回来的光
束并输出电信号。
号，控制与处理器13基于该电信号进行计算以获取目标物体20的第一距离值。
效果的硬件或组合方式都应该视为本发明的保护范围。同样，本发明的方法是保护一种深
度测量方法的思路用于提高距离测量精度，是作为一个整体存在。
离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应
当视为属于本发明的保护范围。
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