可切换光学元件的装置及方法与流程

本公开涉及光学，尤其涉及一种可切换光学元件的装置及方法。

背景技术：

1、结构光是一组有投影仪和摄像头组成的系统结构，现有技术中经常将投影仪替换成光源与光学元件以节省硬件设备的成本。通过光源与光学元件投射特定的光信息到物体表面后及背景后，由摄像头采集。根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息，进而复原整个三维空间。作为一种获取深度信息的技术已经被广泛用于人脸识别等领域。

2、当光源与光学元件处在光线较暗的环境下时，需要进行暗环境下的补光，该场景可用于红外夜视功能。在某些精度需求较低的情况下，单单的2d识别就可以满足用户需求，采用3d的摄像模组反而会增加没有必要的硬件成本。现有技术中的模组设备多为针对3d结构光提供或者是多为针对2d结构光提供，并且都需要提供额外的补光设备，对物理硬件的需求消耗极大，对控制系统切换光源或光学设备的要求也极高。

技术实现思路

1、本公开针对现有技术的缺点，提供了可切换光学元件的装置及方法，本公开的技术方案通过切换元件，同时可实现2d结构光，3d结构光以及补光的场景，使得本技术方案在极简设备的情况下，可根据检测场景的精度要求自适应的选择相应的光学元件来解决现有技术硬件成本高且无法灵活切换结构光实现场景的技术问题。

2、第一方面，一种可切换光学元件的装置，所述装置包括：

3、光源、切换元件和光学元件；

4、所述光学元件至少包括第一衍射元件和第二衍射元件；

5、所述光源用于发射光；

6、所述切换元件用于将所述第一衍射元件或所述第二衍射元件切换设置于所述光源的上方以形成结构光或补光。

7、进一步的，所述第一衍射元件用于将所述光衍射为所述结构光。

8、进一步的，所述第二衍射元件用于将所述光衍射为所述补光。

9、进一步的，所述光学元件为片状结构。

10、进一步的，所述可切换光学元件的装置还包括摄像组件；

11、所述摄像组件设置有红外摄像装置，用于捕捉所述结构光和所述补光以形成3d图像和泛光图像。

12、进一步的，所述切换的方式为自动切换方式。

13、进一步的，所述切换元件为滑动切换元件。

14、进一步的，所述切换元件为转动切换元件。

15、第二方面，一种可切换光学元件的方法，使用上述的可切换光学元件的装置，包括：

16、光通过第一衍射元件形成结构光；

17、通过切换元件将第一衍射元件切换成第二衍射元件，光通过第二衍射元件形成补光。

18、进一步的，所述切换的方式包括滑动切换方式或转动切换方式。

19、本公开的有益效果还有，通过本公开的技术方案，只需要一个光学器件就可以实现3d结构光和2d泛光的投射，以形成相应的维度图像，进行三维物体的识别。本技术方案操作简单，通过切换光学元件来切换结构光的散射和衍射情况，以改变结构光的基本投射情况，使得本技术方案的物理硬件成本最低。

技术特征：

1.一种可切换光学元件的装置，其特征在于，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述可切换光学元件的装置，其特征在于，所述第一衍射元件用于将所述光衍射为所述结构光。

3.根据权利要求1所述可切换光学元件的装置，其特征在于，所述第二衍射元件用于将所述光衍射为所述补光。

4.根据权利要求1所述可切换光学元件的装置，其特征在于，所述切换元件为片状结构。

5.根据权利要求1所述可切换光学元件的装置，其特征在于，所述可切换光学元件的装置还包括摄像组件；

6.根据权利要求1所述可切换光学元件的装置，其特征在于，所述切换的方式为自动切换方式。

7.根据权利要求1所述可切换光学元件的装置，其特征在于，所述切换元件为滑动切换元件。

8.根据权利要求1所述可切换光学元件的装置，其特征在于，所述切换元件为转动切换元件。

9.一种可切换光学元件的方法，使用权利要求1至8任一项所述的可切换光学元件的装置，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的可切换光学元件的方法，其特征在于，所述切换的方式包括滑动切换方式或转动切换方式。

技术总结
可切换光学元件的装置及方法，所述装置包括：光源、切换元件和光学元件；所述光学元件设置于所述切换元件，所述光学元件至少包括第一衍射元件和第二衍射元件；所述光源用于发射光；所述切换元件用于将所述第一衍射元件或所述第二衍射元件切换设置于所述光源的上方以形成结构光或补光。本技术方案，仅通过一个光源即可得到三维和二维图像，通过切换光学元件来改善维度图像的精度和维度图像的光照亮度，使得在该精准情况下本技术方案的物理硬件成本最低。

技术研发人员：孟庆华,杨小威
受保护的技术使用者：支付宝（杭州）信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14