[實用新型]用于3D物體識別系統的一種組合光柵結構

有效

• 申請號: 201720351531.4
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN207164286U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 劉云梁;鄒良洲;曹建文
• 申請（專利權）人: 廣州熙客軒電子科技有限公司
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型是一種用于3D物體識別系統的一種組合光柵結構。

背景技術

光柵作為色散元件，廣泛應用于攝譜儀光譜分析，是分析物質成分、探索宇宙奧秘、開發大自然的必用儀器，極大的推動了科技發展；目前，也涌現出一系列新型光柵，如光纖光柵、液晶屏幕3D顯示光柵;然而，用于3D物體識別的光柵結構比較少見。

目前，3D物體識別技術主要有光飛時間、結構光、雙目原理以及基于運動傳感器的動作識別方法，主要應用于體感游戲以及虛擬現實和增強現實等設備。光飛時間原理采用深度攝像頭作為接收器，基于光線被不同距離的物體反射后，回到接收器的時間不同來識別物體深度信息。由于光速很快，因此對接收器的響應速度和處理器的處理速度都要求較高。結構光原理采用結構光投影器和攝像頭接收，基于投射特定結構的圖案到被測物體，物體越遠圖案形狀變大，根據圖案形狀變化檢測物體的深度信息。雙目原理采用兩個攝像頭模擬人的雙眼對物體深度的識別，兩個不同位置攝像頭采集圖像信息，再進行算法分析計算出深度信息。光飛時間、結構光和雙目原理都使用了攝像頭，受攝像頭鏡頭數值孔徑的限制，因此在近距離都存在不同程度的檢測盲區，在需要近距離識別的應用中受到較大的限制。基于運動傳感器的動作識別方法采用加速度傳感器、陀螺儀和重力傳感器等的綜合運用，多用于特定的手勢或體感動作識別，無法識別物體整體的3D結構。

發明內容

本實用新型在于提供一種用于3D物體識別系統的一種組合光柵結構。

本實用新型所提供的一種用于3D物體識別系統的組合光柵結構，其包括：點陣光柵及矩陣光柵；其中點陣光柵位于矩陣光柵的上方，點陣光柵材料為有機玻璃或其它透光材料，點陣光柵上表面及下表面都具有點陣列，點陣為透光區域，其它區域為不透光區域或者是吸光區域，點陣光柵包括但不限于機械刻劃、激光加工、全息光刻技術制作完成；矩陣光柵材料為黑色的塑料或者其它的吸光材料，矩陣光柵是由矩形陣列構成的光柵，其中矩形內部為空，矩陣光柵包括但不限于激光加工、模具成型制作完成；點陣光柵與矩陣光柵組合構成一種新的組合光柵結構，這種組合光柵結構能夠得到多副圖像，從而識別3D物體。

其中，所述的組合光柵可以緊貼組合、分離組合和復合組合；所述的緊貼組合就是一塊點陣光柵或多塊點陣光柵與一塊矩陣光柵或多塊矩陣光柵緊貼實現組合；所述的分離組合就是一塊點陣光柵或多塊點陣光柵與一塊矩陣光柵或多塊矩陣光柵分離同軸擺放實現組合；所述的復合組合，既包括緊貼組合又包括分離組合的組合方式。

其中，所述組合光柵結構具有過濾掉其它方向的光，只通過幾個方向的光，這幾束光分別是點陣光柵上表面的點透過其垂直方向下表面對應點的一束光，及剛才所指點陣光柵上表面那個點橫縱方向相鄰的幾個點到剛才所指下表面那個點的幾束光。

其中，所述的組合光柵結構，其特征在于：所述點陣光柵上表面及下表面都具有點陣結構，上表面及下表面的點陣在其豎直方向上具有重合的位置關系。

其中，所述的組合光柵結構，其特征在于：所述透過點陣光柵上表面的點陣到其垂直下方對應點的入射光孔徑角可以根據調整點陣上的點的尺寸或者點陣光柵的厚度來確定入射光孔徑角的值，進一步地控制入射光的角度范圍。

其中，所述的組合光柵結構，其特征在于：所述矩陣光柵具有過濾點陣光柵透射下來的光只保留點陣光柵上表面透射其對應下表面點的透射光及該點對應上表面橫縱方向相鄰的四個點的透射光。

其中，所述的組合光柵結構，其特征在于：所述點陣光柵與矩陣光柵的陣列周期保持一致。

綜上所述，本實用新型的有益效果是：通過這種組合光柵結構過濾掉不必要方向上的光，只通過幾束需要的光，從而得到多副不同的圖像，從而識別3D物體。

為使進一步了解本實用新型結構，請參閱以下有關本實用新型的附圖及說明，所附圖式并沒有按比例及尺寸畫出特此聲明，并且本實用新型附圖與說明并非用來對本實用新型加以限制。

附圖說明

圖1是本實用新型其中之一組合光柵結構示意圖；其中，101點陣光柵，102矩陣光柵。

圖2是本實用新型其中之一組合光柵濾光裝置示意圖；其中，201入射光，202點陣光柵，203矩陣光柵，204光敏傳感器陣列。

圖3是光敏傳感器陣列。

具體實施方式