用于物体重现的方法和系统

摘要

提出一种用于物体重现的系统和方法。所述系统包括照明单元和成像单元(参见图1)。照明单元包括相干光源，和放置在从光源向物体传播的照明光的光路中从而在物体上投影出相干随机散斑图案的随机散斑图案生成器。成像单元被构建成用于对被照明区域的光响应进行检测并且生成图像数据。图像数据指示具有被投影的散斑图案的物体，并且因此指示了物体图像中的图案相对于所述图案的参考图像的位移。这样就能够对物体的三维映像进行实时重现。

主权项

一种用于物体重现的系统，所述系统包括：(a)照明单元，包括相干光源、随机散斑图案生成器和调节器，所述随机散斑图案生成器被放置在从光源向物体传播的照明光的光路中从而在所述物体上投影出相干随机散斑图案，其中所述调节器包括被构建成用于减少成像单元的单个静态视野中的不同区域之间的照明亮度变化的衍射光学元件，其中所述衍射光学元件构建成在物体所处的感兴趣区域内减少所投射的相干随机散斑图案的光束发散；(b)所述成像单元，其用于对被照明的区域的光响应进行检测并且生成图像数据，所述成像单元由单个固定安装的相机构成，所述相机具有所述单个静态视野，所述图像数据指示了具有被投影的散斑图案的所述物体；和(c)控制单元，其检测物体图像中的图案相对于所述图案的单个参考图像的位移，并且基于物体上的图案相对参考图像的位移来重现所述物体的三维映像，其中所述成像单元的像素平面上的平均散斑特征大小的最小值Δx_cam被确定为两个像素，并且所述最小值Δx_cam被定义为：${\mathrm{\Delta x}}_{cam}=\frac{F}{d}.\frac{L}{{\phi }_D}\lambda$其中F是成像透镜的焦距，φ_D是所述图案生成器上的照明斑大小，λ是照明光的波长，L是照明单元与物体之间的距离，d是成像单元与物体之间的距离。