技术特征：
1.一种被动式单光子成像3d摄像机，其特征在于，所述摄像机包括：光学系统，被配置为汇聚入射光和调节焦距；偏振单光子传感器，所述偏振单光子传感器包括偏振装置，被配置为产生光；感光阴极，被配置为捕获光子并产生光电子；采集阳极，被配置为捕获光电子产生电信号；读出电路，被配置为读出电信号；adc，被配置为将电信号转化为单光子偏振图像原始数据；接口电路，被配置为将单光子偏振图像原始数据传输到图像处理器；图像处理器，被配置为对单光子偏振图像原始数据进行重建获得单光子偏振图像，对单光子偏振图像进行特征匹配和深度计算，获取3d图像。2.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述多个含有偏振装置的像元按照菱形错位阵列方式排布。3.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述多个含有偏振装置的像元中每四个互相邻近的像元对应的偏振装置具有各不相同的偏振角度。4.根据权利要求3所述的摄像机，其特征在于，所述偏振装置的偏振角度为0
°
、45
°
、90
°
或135
°
。5.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述偏振装置是通过mems工艺集成在像元上。6.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述感光阴极材料包括si、ge、gaas、ingaasp、ingaas或inas/gaassb ii类超晶格。7.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述采集阳极包括光电倍增管、雪崩光电二极管、单光子雪崩二极管、硅光电倍增管、增强型光电极管、电子倍增ccd或科学级scmos。8.一种摄像方法，其特征在于，所述方法包括：在第一焦距下获取第一单光子偏振图像原始数据；在第二焦距下获取第二单光子偏振图像原始数据；其中，第一焦距小于第二焦距；对第一单光子偏振图像原始数据和第二单光子偏振图像原始数据分别进行重建，获得第一单光子偏振图像和第二单光子偏振图像；对第一单光子偏振图像和第二单光子偏振图像进行特征匹配，计算深度信息，获取3d图像。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述计算深度信息具体为：；其中，z为摄像机到物点所在平面的距离值，f1和f2分别代表第一焦距和第二焦距，l1和l2分别代表垂直光轴的平面空间内两物点分别在第二焦距和第一焦距下两像点向量大小。
技术总结
本申请公开了一种被动式单光子成像3D摄像机及摄像方法，通过偏振光单光子传感器在不同焦距下获得多个单光子偏振图像对应的原始数据，图像处理器对原始数据进行图像重建，获得多个含有空间信息的单光子偏振图像，对单光子偏振图像进行特征点匹配，根据焦距和像点向量计算深度信息，获得3D图像。本申请提供的被动式单光子成像3D摄像机及摄像方法无需采用大功率光源，对于人体无任何影响，而且采用偏振光单光子传感器可以全天候工作，检测距离长达200米以上，满足自动驾驶、智能机器人或无人机等高端应用领域要求。机等高端应用领域要求。机等高端应用领域要求。
技术研发人员：赵照
受保护的技术使用者：合肥芯福传感器技术有限公司
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2021/12/2