CN108803067A - 一种光学深度相机及其信号光源处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学深度相机及其信号光源处理方法，该光学深度相机包括：信号照明单元、采集单元、光学传感器、信号处理单元、以及信号输出单元；所述信号照明单元具有至少一个照明模组，所述照明模组包括用于输出信号光源的光源装置以及用于对所述信号光源进行匀光以及光斑整形处理的第一光学衍射器件；所述采集单元用于采集经过反射的所述信号光源；所述光学传感器用于根据所述采集单元采集的所述信号光源生成电信号；所述信号输出单元用于和上位机进行信息交互。本发明技术方案解决了现有光源深度相机信号照明单元制造成本较高，周期性分布的微透镜易产生衍射条纹影响光强分布，光斑边缘不锐利，光能损失较多，能量分布只能中心对称的问题。

Description

一种光学深度相机及其信号光源处理方法

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，更具体的说，涉及一种光学深度相机及其信号光源处理方法。

背景技术

光学深度相机是一种获取场景深度方向上的信息的装置。现有的光学深度相机通常采用雷达测量的原理进行三维场景的测量，即光学深度相机发射主动光波照射三维场景，光波经过三维场景的反射后回到光学深度相机，根据出射光波的时间以及接收到反射光波时间的时间差值获取三维场景的深度信息。

光学深度相机一般采用激光器或发光二极管作为信号光源，这些信号光源发出的光束形状主要为椭圆形或者圆形或者其他不规则形状，且能量分布不均匀，大多为中心亮边缘暗。为了保证光学深度相机的成像质量，一般需要对新航光源进行光束整形和匀光处理。

目前常用的光束整形和匀光处理方法主要有非球面透镜组法、微透镜阵列法和双折射透镜组法等。其中，非球面透镜组法和双折射透镜组法由于体积较大，不适合用于光学深度相机。而微透镜阵列法是目前常用的深度相机照明光束整形和匀光处理方法，如微软的Kinect。

微透镜阵列法具有制造成本较高，周期性分布的微透镜易产生衍射条纹影响光强分布，光斑边缘不锐利，光能损失较多，能量分布只能中心对称诸多问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供给了一种光学深度相机及其信号光源处理方法，解决了现有光源深度相机制造成本较高，周期性分布的微透镜易产生衍射条纹影响光强分布，光斑边缘不锐利，光能损失较多，能量分布只能中心对称的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光学深度相机，所述光学深度相机包括：信号照明单元、采集单元、光学传感器以及信号输出单元；

所述信号照明单元具有至少一个照明模组，所述照明模组包括用于输出信号光源的光源装置以及用于对所述信号光源进行匀光以及光斑整形处理的第一光学衍射器件；

所述采集单元用于采集经过反射的所述信号光源；

所述光学传感器用于根据所述采集单元采集的所述信号光源生成电信号；

所述信号输出单元用于和上位机进行信息交互。

优选的，在上述光学深度相机中，还包括：信号处理单元，所述信号处理单元用于根据所述电信号计算出测试位置和反射位置之间的距离。

优选的，在上述光学深度相机中，所述信号处理单元为中央处理器、或图形处理器、或现场可编程门阵列、或数字信号处理芯片。

优选的，在上述光学深度相机中，所述信号输出单元用于将所述距离发送给所述上位机；

或，将所述电信号发送给所述上位机，所述上位机根据所述电信号计算所述测试位置和所述反射位置之间的距离。

优选的，在上述光学深度相机中，所述照明模组还包括：位于所述光源装置与所述第一光学衍射器件之间的光学元件；

所述光学元件用于对所述信号光源进行准直处理。

优选的，在上述光学深度相机中，所述光学元件为凸透镜、或菲涅耳透镜、或第二光学衍射器件。

优选的，在上述光学深度相机中，当所述光学元件为所述第二光学衍射器件，所述第二光学衍射器件还用于对所述信号光源分束处理。

优选的，在上述光学深度相机中，所述第一光学衍射器件包括：透明基板，所述透明基板具有相对设置的第一表面以及第二表面；所述第一表面为平面，所述第二表面设置有用于实现光线衍射的图形结构；

其中，所述光源装置输出的所述信号光源经过入射所述第一表面，经过所述第二表面后出射。

优选的，在上述光学深度相机中，所述图形结构包括设置在所述第二表面的多个用于实现光线衍射的凹槽。

优选的，在上述光学深度相机中，所述凹槽由所述第二表面的中心相位依次嵌套，所述凹槽的深度由所述中心向外逐渐减小。

优选的，在上述光学深度相机中，所述凹槽由所述第二表面的中心相位依次嵌套；

在垂直于所述第二表面的切面图上，所述凹槽为相同的锯齿结构，或为矩形、或为阶梯结构。

优选的，在上述光学深度相机中，所述信号输出单元包括：通用串行总线连接器、以太网线连接器中的一种或是两种。

优选的，在上述光学深度相机中，还包括：成像单元，所述成像单元用于拍摄环境图像。

优选的，在上述光学深度相机中，所述光源装置为激光器或是发光二极管。

优选的，在上述光学深度相机中，所述激光器包括：半导体激光器、半导体泵浦固体激光器、光纤激光器、和气体激光器。

优选的，在上述光学深度相机中，所述光学传感器为二维光电转换器件。

优选的，在上述光学深度相机中，所述二维光电转换器件包括：多个阵列排布的电荷耦合器件或包括多个阵列排布的金属氧化物半导体器件。

优选的，在上述光学深度相机中，所述采集单元为小孔、或单个光学透镜、或多个光学透镜组成的光学镜头。

本发明还提供了一种光学深度相机的信号光源处理方法，所述信号光源处理方法包括：

通过第一光学衍射器件对信号光源进行匀光以及光斑整形处理。

优选的，在上述信号光源处理方法中，还包括：通过设置在光源装置与第一光学衍射器件之间的光学器件对信号光源进行准直处理。

通过上述描述可知，本发明技术方案提供的光学深度相机及其信号光源处理方法通过第一光学衍射器件对信号光源进行匀光以及光斑整形处理，与传统的微透镜阵列方法相比，制造成本低，通过设计第一光学衍射器件表面用于实现光线衍射的图形结构，能够将信号光源转换为任意能量分布，从而实现对信号光源进行匀光以及光斑整形处理，不受限于填充因子的影响，出射的信号光源的光斑边缘锐利能量损失抵，也可以大大降低零级光斑的影响，且第一光学衍射器件体积小，易于小型化和微型化。因此，解决了现有光源深度相机制造成本较高，周期性分布的微透镜易产生衍射条纹影响光强分布，光斑边缘不锐利，光能损失较多，能量分布只能中心对称的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种光学深度相机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种第一光学衍射器件的俯视图；

图3为本发明实施例提供的一种第一光学衍射器件的切面图；

图4为本发明实施例提供的另一种第一光学衍射器件的切面图；

图5为本发明实施例提供的又一种第一光学衍射器件的切面图；

图6为本发明实施例提供的又一种第一光学衍射器件的切面图；

图7为本发明实施例提供的又一种第一光学衍射器件的切面图；

图8为本发明实施例提供的又一种第一光学衍射器件的切面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

光学深度相机利用光学方法，对真实世界的三维场景进行无接触式感知或者测量。基于飞行时间法的光学深度相机往往需要信号光源来照明待测场景，然后由探测器收集反射回来的信号光源并由处理器转换成场景的深度信息。现有的光学深度相机由于信号光源发出的光束形状往往与传感器的矩形形状和比例不匹配，而且光束的能量分布非常不均匀，使得信号光的能量不能被传感器有效利用，传感器上能量分布的不均匀也影响了深度相机的动态测量范围。其中，飞行时间法为给目标发送光信号，然后用传感器接收从物体返回的光信号，根据往返时间以及光速就可以得出距离。

本发明实施例提出了一种用于光学深度相机，该光学深度相机采用光学衍射器件，能够根据需要调节光学衍射器件中的衍射图形结构，调整信号光源发出的光束形状，改变光束的强度和相位分布，改变视差角度，且具有能量损失低、体积小、成本低等优点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种光学深度相机的结构示意图，图1所示光学深度相机10包括：信号照明单元11、采集单元12、光学传感器13以及信号输出单元14。

信号照明单元11具有至少一个照明模组，照明模组包括用于输出信号光源的光源装置111以及用于对信号光源进行匀光以及光斑整形处理的第一光学衍射器件112。光源装置111为激光器或是发光二极管。当光源装置111为激光器时，激光器包括：半导体激光器、半导体泵浦固体激光器、光纤激光器、和气体激光器。通过设置第一光学衍射器件112表面用于实现衍射功能的图形结构，不但可以实现对信号光源进行匀光以及整形处理，还可以调整时差角度。光源装置111可以集成在光学深度相机上，光源装置111也可以相对于光学深度相机的其他部件为独立可分离的部件。

图1所示实施方式中，以一个光源装置111设置一个第一光学衍射器件112为例进行说明，在其他实施方式中还可以设置一个照明模组中，光源装置111可以对应设置一个第一光学衍射器件112，也可以设置多个叠加设置在一起的第一光学衍射器件112。

当光学深度相机10具有多个照明模组时，每个照明模组可以照明整个光学深度相机的待测场景，可以是每个照明模组对应照明待测场景的部分视场。

需要说明的是，本发明实施例提供的光学深度相机10中，照明模组的个数可以根据设计规格设置，图1中仅示出了一个照明模组，照明模组的个数可以为其他任意多个。图1中通过箭头表示信号光源。

采集单元12用于采集经过反射的信号光源。采集单元12是将外部场景映射到感光材料或是电子成像芯片上结构。采集单元12可以为小孔，或者为单个光学透镜，或者为多个光学透镜组成的光学镜头。

光学传感器13用于根据采集单元12采集的信号光源生成电信号。光学传感器13可以为二维光电转换器件，二维光电转换器件具有多个阵列排布的像素。每个像素探测其所对应场景的深度信息，以实现无扫描模式的三维场景的感知或测量。

具体的，二维光电转换器件可以为多个阵列排布的电荷耦合器件(Charge-coupled Device)或为多个阵列排布的金属氧化物半导体器件(Complementary MetalOxide Semiconductor)。

信号输出单元14用于和上位机进行信息交互。信号输出单元14包括：通用串行总线(USB)连接器、以太网线(Ethernet)连接器中的一种或是两种，信号输出单元14也可以包括其他串行或是并行接口。为了便于与上位机通信，信号输出单元14还可以包括无线通信模块，用于与上位机进行无线通信连接。

光学深度相机10工作时，具体光线传输过程如下：光源装置111输出的信号光源经过第一光学衍射器件112的匀光以及光斑整形处理后出射，信号光源经过目标物体反射后入射光学深度相机10，通过采集单元12采集反射后的信号光源。

如图1所示，该光学深度相机10还包括：信号处理单元16，信号处理单元16用于根据所述电信号计算出测试位置和反射位置之间的距离。其中，测试位置为光学深度相机10当前所在位置，反射位置为目标物体所在位置。具体的，信号处理单元具有时钟模块，用于记录信号光源的传播时间。如时钟模块可以记录光源装置111开始出射信号光源的第一时刻，并记录光学传感器13生成电信号的第二时刻。根据第一时刻以及第二时刻可以计算信号光源的传播时间。信号处理单元16用于根据传播时间以及光速计算测试位置与反射位置的距离。也就是说，根据传播时间以及光速可以计算光学深度相机10与目标物体之间的距离。信号处理单元16与光学传感器13通信连接，以获取上述电信号。

设定传播时间为t，光速为c，光学深度相机10与目标物体的距离为L。根据运动学定律可知距离L可以表示为：

其中，光速c为常数，传播时间t可以通过内置时钟模块获取，因此根据光速c以及传播时间t可以获取距离L的值。目前常规的深度相机主要工作原理有双目视觉法、散斑法和飞行时间法。本发明实施例提供的光学深度相机采用飞行时间法，具有精度高、分辨率高、测量距离远以及计算量小等优点。

如图1所示，该光学深度相机10还包括：存储器17。存储器17与信号处理单元16通信连接。存储器17用于存储上述电信号以及距离，以便于历史数据查询。

本发明实施例中，所述信号输出单元16用于将所述距离发送给所述上位机；或，将所述电信号发送给所述上位机，所述上位机根据所述电信号计算所述测试位置和所述反射位置之间的距离。

信号处理单元16还可以与光源装置111通信连接，用于对光源装置111的工作状态进行控制。信号处理单元16还可以与信号输出单元14通信连接，以便于使得信号输出单元14将信号处理单元16计算的距离信息发送给上位机。

本发明提供的光学深度相机10中，信号处理单元16为中央处理器(CPU)、或图形处理器(GPU)、或现场可编程门阵列(FPGA)、或数字信号处理(DSP)芯片、或是其他数字信号处理器件。

在上述方式中，可以通过信号处理单元16计算光学深度相机10与目标物体的距离。在其他实施方式中，还可以通过上位机计算距离。此时，信号输出单元14用于将传播时间发送给上位机，上位机用于根据传播时间以及光速计算测试位置与反射位置的距离。

如图1所示，照明模组还包括：位于光源装置与第一光学衍射器件之间的光学元件113。光学元件113用于对信号光源进行准直处理。其中，光学元件113为凸透镜、或菲涅耳透镜、或第二光学衍射器件。经过光学元件113的准直处理，能够使得出射的信号光源质量更好，提高测量精度的准确性以及灵敏度。

当光学元件113为第二光学衍射器件，第二光学衍射器件还用于对信号光源分束处理。第二光学衍射器件在对光源装置111输出的信号光源进行准直处理的同时还可以将光源装置111输出的信号分为多个光束入射第一光学衍射器件112。第一光学衍射器件112对多个光束同时进行衍射处理，使得多个光束经过匀光以及整形处理后合成一个特定形状的光斑后出射。

可选的，第一光学衍射器件112包括：透明基板，透明基板具有相对设置的第一表面以及第二表面；第一表面为平面，第二表面设置有用于实现光线衍射的图形结构。其中，光源装置输出的信号光源经过入射第一表面，经过第二表面后出射。透明基板可以为玻璃板或是塑料板。入射第一表面的信号光源可以与第一表面垂直，也可以与第一表面具有预设的角度。

具体的，用于实现光线衍射的图形结构包括设置在第二表面的多个用于实现光线衍射的凹槽。凹槽的形状、布局以及尺寸可以根据需求设定，以设计不同的匀光性能以及出射光斑的形状。

第一光学衍射器件112的结构可以如图2所示，图2为本发明实施例提供的一种第一光学衍射器件的俯视图，图2所示第一光学衍射器件112中，用于实现光线衍射的图形结构为设置在透明基板的第二表面上的凹槽21，凹槽21为不规则的几何图形。

第一光学衍射器件112的结构还可以如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种第一光学衍射器件的切面图，切面平行于光线传播方向。在图3所示实施方式中，透明基板30具有第一表面31以及第二表面32。第二表面32设置有多个凹槽33。凹槽33由第二表面32的中心相位依次嵌套，凹槽的深度由中心向外逐渐减小。如图3所示，最内层的凹槽33深度为H1，深度最大。与最内层的凹槽33相邻的凹槽深度为H2，H2＜H1。

第一光学衍射器件112的结构还可以如图4所示，图4为本发明实施例提供的另一种第一光学衍射器件的切面图，切面平行于光线传播方向。在图4所示实施方式中，透明基板40具有第一表面41以及第二表面42。第二表面42设置有多个凹槽43。凹槽43由第二表面42的中心相位依次嵌套。如图4所示，在垂直于第二表面42的切面图上，凹槽43为锯齿结构。

图4所示实施方式中，各个凹槽43对应的锯齿结构相同。凹槽43对应的锯齿结构相同，均为三角形锯齿。

第一光学衍射器件112中锯齿结构还可以如图5所示，图5为本发明实施例提供的又一种第一光学衍射器件的切面图，图5所示实施方式中，凹槽43对应的锯齿结构为曲边三角形锯齿。凹槽43的一条侧面垂直于第二表面42，另一侧面为曲面，曲面朝向第一表面41弯曲。可选的，可以设置凹槽43对应的锯齿结构的曲面曲率半径由第二表面42的中心向外侧逐渐增大或是减小，图5中凹槽43对应的锯齿结构的曲面曲率半径由第二表面42的中心向外侧逐渐增大。

第一光学衍射器件112的结构还可以如图6所示，图6为本发明实施例提供的又一种第一光学衍射器件的切面图，切面平行于光线传播方向。在图6所示实施方式中，透明基板60具有第一表面61以及第二表面62。第二表面62设置有多个凹槽63。凹槽63由第二表面62的中心相位依次嵌套。如图6所示，在垂直于第二表面62的切面图上，凹槽63为阶梯结构。

图6实施方式中，各个凹槽63对应的阶梯结构相同。

第一光学衍射器件112的结构还可以如图7所示，图7为本发明实施例提供的又一种第一光学衍射器件的切面图，图7所示实施方式中，凹槽63对应的阶梯结构互不相同。

第一光学衍射器件112的结构还可以如图8所示，图8为本发明实施例提供的又一种第一光学衍射器件的切面图，切面平行于光线传播方向。在图8所示实施方式中，透明基板80具有第一表面81以及第二表面82。第二表面82设置有多个凹槽83。凹槽83由第二表面82的中心相位依次嵌套。如图8所示，在垂直于第二表面82的切面图上，凹槽83为矩形。图8中，各个凹槽83对应的矩形相同。在其他实施方式中，各个凹槽83对应的矩形可以互不相同，或是不完全相同。

需要说明的，本发明实施例中，第一光学衍射器件112的结构包括但不局限于图2-图8所示实施方式，可以根据具体的匀光性能以及需要的出射光斑形状设计第一光学衍射器件112的结构。

本发明实施例提供的光学深度相机中还可以集成成像单元，用于拍摄环境图像。该成像单元包括带彩色或黑白二维平面传感器的相机。这样，该光学深度相机不但可以用于进行场景深度信息采集，还可以用于对场景进行图像拍摄。

光学衍射器件基于光的衍射理论可以有效的控制光波波前，以实现各种不同的功能，如匀光、整形以及准直等功能。具体的，可以通过设置光学衍射器件表面的图形结构，以控制衍射性能实现不同的功能

光学衍射器件可以利用技术及辅助设计，采用大规模集成电路制作工艺，在透明基板上刻蚀生成两个或是多个台阶深度的浮雕结构，如上述图2-图8实施方式中的不同结构的凹槽。与微透镜阵列法相比，制造成本较低，能够将入射光束转换成任意能量分布，不受填充因子的影响，光斑边缘锐利能量损失低，近年来技术的发展也大大减小的零级光斑的影响。且器件体积小，易于小型化和微型化。

通过上述描述可知，本发明实施例提供的光学深度相机中通过第一光学衍射器件112对信号光源进行匀光以及整形处理。与微透镜阵列法相比，制造成本较低，能够将信号光源转换成任意能量分布，不受填充因子的影响，光斑边缘锐利能量损失低，还可以大大减小的零级光斑的影响。且器件体积小，易于小型化和微型化。

基于上述实施例，本发明另一实施例还提供了一种光学深度相机的信号光源处理方法，该信号光源处理方法用于上述实施例提供的光学深度相机，该信号光源处理方法包括：通过光学衍射器件对信号光源进行匀光以及光斑整形处理。

可选的，该信号光源处理方法还包括：通过设置在光源装置与第一光学衍射器件之间的光学器件对信号光源进行准直处理。该光学器件可以为第二光学衍射器件，还用于对信号光源进行分束处理。

本发明实施例提供的信号光源处理方法与微透镜阵列法相比，制造成本较低，能够将信号光源转换成任意能量分布，不受填充因子的影响，光斑边缘锐利能量损失低，还可以大大减小的零级光斑的影响。且器件体积小，易于小型化和微型化。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的信号光源处理方法实施例而言，由于其与实施例公开的光学深度相机实施例相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (20)

1.一种光学深度相机，其特征在于，包括：信号照明单元、采集单元、光学传感器以及信号输出单元；

所述信号照明单元具有至少一个照明模组，所述照明模组包括用于输出信号光源的光源装置以及用于对所述信号光源进行匀光以及光斑整形处理的第一光学衍射器件；

所述采集单元用于采集经过反射的所述信号光源；

所述光学传感器用于根据所述采集单元采集的所述信号光源生成电信号；

所述信号输出单元用于和上位机进行信息交互。

2.根据权利要求1所述的光学深度相机，其特征在于，还包括：信号处理单元，所述信号处理单元用于根据所述电信号计算出测试位置和反射位置之间的距离。

3.根据权利要求2所述的光学深度相机，其特征在于，所述信号处理单元为中央处理器、或图形处理器、或现场可编程门阵列、或数字信号处理芯片。

4.根据权利要求2所述的光学深度相机，其特征在于，所述信号输出单元用于将所述距离发送给所述上位机；

或，将所述电信号发送给所述上位机，所述上位机根据所述电信号计算所述测试位置和所述反射位置之间的距离。

5.根据权利要求1所述的光学深度相机，其特征在于，所述照明模组还包括：位于所述光源装置与所述第一光学衍射器件之间的光学元件；

所述光学元件用于对所述信号光源进行准直处理。

6.根据权利要求5所述的光学深度相机，其特征在于，所述光学元件为凸透镜、或菲涅耳透镜、或第二光学衍射器件。

7.根据权利要求5所述的光学深度相机，其特征在于，当所述光学元件为所述第二光学衍射器件，所述第二光学衍射器件还用于对所述信号光源分束处理。

8.根据权利要求1所述的光学深度相机，其特征在于，所述第一光学衍射器件包括：透明基板，所述透明基板具有相对设置的第一表面以及第二表面；所述第一表面为平面，所述第二表面设置有用于实现光线衍射的图形结构；

其中，所述光源装置输出的所述信号光源经过入射所述第一表面，经过所述第二表面后出射。

9.根据权利要求8所述的光学深度相机，其特征在于，所述图形结构包括设置在所述第二表面的多个用于实现光线衍射的凹槽。

10.根据权利要求9所述的光学深度相机，其特征在于，所述凹槽由所述第二表面的中心相位依次嵌套，所述凹槽的深度由所述中心向外逐渐减小。

11.根据权利要求9所述的光学深度相机，其特征在于，所述凹槽由所述第二表面的中心相位依次嵌套；

在垂直于所述第二表面的切面图上，所述凹槽为相同的锯齿结构，或为矩形、或为阶梯结构。

12.根据权利要求1所述的光学深度相机，其特征在于，所述信号输出单元包括：通用串行总线连接器、以太网线连接器中的一种或是两种。

13.根据权利要求1所述的光学深度相机，其特征在于，还包括：成像单元，所述成像单元用于拍摄环境图像。

14.根据权利要求1所述的光学深度相机，其特征在于，所述光源装置为激光器或是发光二极管。

15.根据权利要求14所述的光学深度相机，其特征在于，所述激光器包括：半导体激光器、半导体泵浦固体激光器、光纤激光器、和气体激光器。

16.根据权利要求1所述的光学深度相机，其特征在于，所述光学传感器为二维光电转换器件。

17.根据权利要求16所述的光学深度相机，其特征在于，所述二维光电转换器件包括：多个阵列排布的电荷耦合器件或包括多个阵列排布的金属氧化物半导体器件。

18.根据权利要求1所述的光学深度相机，其特征在于，所述采集单元为小孔、或单个光学透镜、或多个光学透镜组成的光学镜头。

19.一种光学深度相机的信号光源处理方法，其特征在于，包括：

通过第一光学衍射器件对信号光源进行匀光以及光斑整形处理。

20.根据权利要求19所述的信号光源处理方法，其特征在于，还包括：通过设置在光源装置与第一光学衍射器件之间的光学器件对信号光源进行准直处理。