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申请/专利权人：西安知象光电科技有限公司

摘要：一种固态结构光三维成像系统及方法，系统包含设置在目标物体上方的一个固态结构光投射器和用于图像信息采集的相机系统，方法包括：步骤1，搭建基于固态结构光投射技术的三维成像系统并确定发光模式；步骤2，投射并采集固态结构光图像信息；步骤3，利用步骤2采集到的结构光图像信息进行相位求解；步骤4，利用步骤3所得的相位信息重建深度图和三维点云；本发明通过利用可寻址VCSEL的垂直腔面激光发射器阵列配合空间位置、入射角度、入射波长，或者偏振方向等参量响应的超表面调制器，对光波的相位和振幅进行调制，以全固态方式实现结构光调制和投射，从而实现高精度三维信息的恢复，具高系统的可靠性高，体积小，速度快，成本低的特点。

主权项：1.一种固态结构光三维成像系统，设置在目标物体003上方，其特征在于，至少包含一个固态结构光投射器002和用于图像信息采集的相机系统001，所述固态结构光投射器002用于调控并投射经过编码的二维结构光光场205，并在目标物体003表面形成具有明暗度调制的结构光图案206；所述固态结构光投射器002至少包含一个可寻址VCSEL的垂直腔面激光发射器阵列201，可寻址VCSEL的垂直腔面激光发射器阵列201投射前方设置有超表面调制器204，超表面调制器204表面设置有纳米结构2041；可寻址VCSEL的垂直腔面激光发射器阵列201由多个激光发射单元207组成，每一个激光发射单元207单独控制或者分组控制；整个固态结构光投射器002通过封装结构件202封装；所述相机系统001的光轴与固态结构光投射器002平行；或者所述相机系统001的光轴与固态结构光投射器002在光心连线与光轴所在的平面内形成夹角，夹角取值范围为[5°，45°]；所述的超表面调制器204是一个入射角度、位置、波长、偏振态或者空间频率参量响应的器件，实现不同结构光图案的切换，其表面的纳米结构2041是一层或者多层结构通过光刻或者电子束加工或者纳米压印的制造；纳米结构2041由离散的纳米单元结构材料组成，其中在红外波段采用Ge或Si作为单元结构材料；在红外波段采用Ge或Si作为单元结构材料；在可见光波段选择TiO2或GaN作为单元结构材料；在紫外波段选用HfO2或A1N作为单元结构材料。

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