CN116235491A - 三维图像获取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具备从主体外壳的内侧向目标物侧照射激光的激光照射模块和光束分离器及TOF接收传感器和能够感知彩色影像的RGB图像传感器，而通过简单的动作也能够测定周边地形及拍摄对象等的目标物的空间结构的三维图像获取装置。

Description

三维图像获取装置
技术领域
本发明涉及三维图像获取装置，更详细地，涉及一种获取关于周边地形及拍摄对象等目标物的图像并能够测定其空间结构的三维图像获取装置。
背景技术
以往的三维影像获取装置采用的是使用两个摄像机获取与对象物体对应的像素之间的距离信息的被动形立体视觉和用投影仪代替该立体视觉中的一个摄像机的主动形立体视觉等方式。被动形立体视觉虽然具有快速的优点，但，受到单一的环境和周围照明的影响较大，因此，在获取准确的三维影像时受到限制，并且，采用基于可视光的结构光(structural)的主动形立体视觉，虽然能够提供某种程度上提升的三维影像，但，如果可视光图案用于家庭用机器人等，可能不适宜人的眼睛。
因此，最近作为光飞时间(TOF，Time Of Flight)方式，提供一种向认知对象体照射光，利用发光时间与从认知对象体反射的光的受光时间之间的时间差异，测定摄像机与认知对象体的距离或深度(depth)并获取三维影像的方式。
并且，作为三维影像获取的现有技术，韩国公开专利10-2005-0026949(2005.03.16.)中公开了红外线散光灯方式的主动形三维距离影像测定装置。上述技术涉及一种使用散光灯方式的红外线光源，并为了利用各种光照射图案进行实时距离测定而使用DMD(Digital Micromirror Device)元件的三维距离影像测定装置，其与本发明的使用照射激光的激光照射模块和光束分离器接收脉冲图案的激光，测定根据时间点的位相差的TOF接收方式和结合彩色图像影像而测定空间结构的图像获取装置具有差异。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明为了解决上述的以往技术的问题而提供，其目的为提供一种包括从主体外壳的内侧向目标物侧照射激光的照射模块、将红外线和可视光分离折射的光束分离器及TOF接收传感器和影像图像传感器的结构的装置，从而，能够测定TOF方式的深度信息，并附加结合一般彩色影像而能够更加精密地测定关于目标物的三维空间结构，或提供二维图像的三维图像获取装置。
并且，本发明的另一目的为提供一种将获取的三维空间结构的影像向通过网络联动的智能手机或电脑装置输出的三维图像获取装置。
解决问题的技术方法
为了解决上述的技术问题，本发明的一侧面的三维图像获取装置，包括：主体外壳；控制部基板，其安装在所述主体外壳的内侧上端，控制光的发送及接收时间点，并将感知的信号向外部的装置传送；及收发光单元，其与所述控制部基板结合，用于发送红外线激光和接收入射的外部光，所述收发光单元，包括：激光照射模块，其向目标物侧照射激光；光束分离器，其使得从所述目标物反射后回来的红外线水平地透射，使得入射的可视光垂直地折射；TOF接收传感器，其接收向所述光束分离器透射的红外线，生成在红外线区域的结构影像；图像传感器，其接收向所述光束分离器的下部折射的可视光，生成目标物的彩色影像；及光学镜头系，其在所述光束分离器的前端由至少两个以上的镜头元素(element)构成。
并且，本发明的所述光学镜头系由各个镜头元素能够对于入射的光的方向进行控制的既定形态的镜头组装体(assembly)形成。
并且，本发明的所述光学镜头系能够调整折射率，而使得在所述TOF接收传感器及图像传感器的聚焦点的位置形成清晰的目标物的相。
并且，所述控制部基板包括：3D图像处理模块，其将从所述TOF接收传感器受光的目标物的结构影像和从所述图像传感器受光的目标物的彩色影像数据结合，而测定对于目标物的三维空间结构。
并且，所述激光照射模块由如下结构形成：垂直腔面发射激光器模块，其以多个点(dot)数组形态模块化，向目标物侧以面发光式发送脉冲图案的红外线激光，或激光二极管模块，其向目标物侧照射激光。
为实现上述技术问题的本发明的另一侧面的三维图像获取装置，包括：主体外壳，其配置有透光性窗户，该透光性窗户的一侧面向外部放射脉冲激光，并使得从外部入射的光透射；控制部基板，其在所述主体外壳内部的下端结合安装，控制光的发送及接收时间点，并将感知信号向外部的装置传送；及收发光单元，其在所述控制部基板的上部结合，用于发送红外线激光和接收入射的外部光，所述收发光单元，包括：激光照射模块，其向目标物侧照射激光；光束分离器，其使得从所述目标物反射后回来的红外线水平地透射，使得入射的可视光垂直地折射；TOF接收传感器，其接收向所述光束分离器透射的红外线激光，生成在红外线区域的结构影像；图像传感器，其接收向所述光束分离器的下部折射的可视光，生成目标物的彩色影像。
并且，本发明的所述收发光单元配置有位于所述窗户方向的前面镜头，并且，在从所述前面镜头的一部分，向所述前面镜头的既定位置插入用于将从所述激光照射模块放射的红外线激光向外部发射的滤光镜的结构或在外侧附加安装。
并且，所述滤光镜是只使得用于所述激光照射模块的红外线激光光源的波长通过的带通滤波器。
并且，本发明的所述控制部基板包括：控制模块，其与所述激光照射模块、TOF接收传感器及摄像机模块连动而控制激光的发送及接收动作；3D图像处理模块，其将从所述TOF接收传感器受光的目标物的结构影像和从所述图像传感器受光的目标物的彩色影像数据结合，而测定对于目标物的三维空间结构。
并且，本发明的所述3D图像处理模块计算红外线结构影像的深度信息，并使用比较与RGB彩色影像的质地成分的对比而选择影像的鲜明度较高的影像值的运算法则测定三维空间结构。
并且，本发明的所述控制部基板还包括：通信模块，其提供所述控制模块与外部装置进行通信的WiFi或LAN连接方式。
并且，本发明的所述激光照射模块由如下结构形成：垂直腔面发射激光器模块，其以多个点(dot)数组形态模块化，向目标物侧以面发光式发送脉冲图案的红外线激光，或激光二极管模块，其向目标物侧照射激光。
并且，为了实现上述技术问题，本发明的又另一侧面的三维图像获取装置，包括：主体外壳，其配置有透光性窗户，该透光性窗户的一侧面向外部放射脉冲激光，并使得从外部入射的光透射；控制部基板，其在所述主体外壳内部的下端结合安装，控制光的发送和接收的时间点，并将感知信号向外部装置传送；及收发光单元，其在所述控制部基板的上部结合，用于发送红外线激光和接收入射的外部光，所述收发光单元，包括：激光照射模块，其向目标物侧照射激光；光束分离器，其使得从所述目标物反射后回来的红外线水平地透射，使得入射的可视光垂直地折射；TOF接收传感器，其接收向所述光束分离器透射的红外线激光，生成在红外线区域的结构影像；图像传感器，其接收向所述光束分离器的下部折射的可视光，生成目标物的彩色影像，并且，所述控制部基板包括： 3D图像处理模块，其将从所述TOF接收传感器受光的目标物的结构影像和从所述图像传感器受光的目标物的彩色影像数据结合，而测定对于目标物的三维空间结构。
发明的效果
本发明具有如下效果：能够通过TOF方式测定对于拍摄对象的距离及深度信息，并且，还具备能够感知彩色影像的图像传感器，而能够提高信息的分辨率，并且，通过简单的动作就能够测定对于周边地形及拍摄对象等目标物的精密的三维空间结构或提供二维图像。
并且，具有如下优点：能够将通过本发明的三维图像获取装置感知的目标物的空间结构及周边地形等信息数据向外部装置传送，从而，能够在网络上再加工数据。
并且，具有如下效果：本发明的三维图像获取装置具备光路径上的前端镜头，并且，可通过一个单一镜头也能够执行接收光的光学镜头的功能，并且，具备作为复合性地结合为了控制入射光既定形态的镜头元素的镜头组装体(assembly)的光学镜头系，从而，能够提高光路径上的光学性能并实现产品的小型化设计。
并且，具有如下优点：通常本发明的三维图像获取装置可用于提高车辆的激光雷达装置的性能，并且，可适用于机器人、船舶、直升机、遥控飞机等可移动的移动装置，并且，也可无限制地适用于建筑、柱子、塔等限制移动的固定装置。
附图说明
图1为表示根据本发明的一实施例的三维图像获取装置的主体外壳的外部立体图；
图2为表示图1的三维图像获取装置的内部结构的示例图；
图3为表示根据本发明的一实施例的收发光单元的结构的示例图；
图4为表示根据本发明的另一实施例的图3的收发光单元的结构中板型光束分离器的示例图；
图5为表示本发明的三维图像获取装置的构成的框图；
图6为示例根据本发明的一实施例的四角盒子形态的三维图像获取装置的面发光的附图；
图7为示例根据本发明的另一实施例的圆筒形态的三维图像获取装置的面发光的附图；
图8为说明根据本发明的一实施例的收发光单元的整体性的收发光单元的结构及路径的示例图；
图9为说明根据本发明的另一实施例的收发光单元的结构及收发光路径的示例图；
图10为示例具备光学镜头系的三维图像获取装置的面发光的附图；
图11为表示图10的三维图像获取装置的内部结构的示例图；
图12为说明图10的具备光学镜头系的三维图像获取装置的收发光路径的示例图。
具体实施方式
本说明书及权利要求书中使用的术语或词语不能以通常性或词典性的意义限定解释，应当立足于发明人为了用最优选的方法说明自身的发明可以适当地定义术语的概念的原则，以符合本发明的技术思想的意义和概念解释。
因此，在本说明书中记载的实施例和附图中图示的构成只是本发明的最优选的一实施例，并非代言本发明的全部技术思想，应当理解本申请可存在能够代替其的均等物和变形例。
以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。
图1为表示根据本发明的一实施例的三维图像获取装置的主体外壳的外部立体图。
如图1所示，本发明的三维图像获取装置包括：主体外壳100，其具备密闭的内部空间；窗户110，其从主体外壳100的一侧面向外部放射面发光的脉冲激光，并使得从外部进入的光容易透射。所述窗户110使得光容易向三维图像获取装置的内外部透射，并且，可由能够保护主体外壳100的透光性部件形成。
从而，本发明的主体外壳100可如图1所示形成既定高度的四角盒子形态，但，并非限定于此，也可如图7所示适用由圆筒形状形成的外壳。
并且，图2为表示图1的三维图像获取装置的内部结构的示例图；图3为表示根据本发明的一实施例的收发光单元的结构的示例图；图4为表示根据本发明的另一实施例的图3的收发光单元的结构中板型光束分离器的示例图；图5为表示本发明的三维图像获取装置的构成的框图。
如图所示，本发明的三维图像获取装置由如下结构形成：控制部基板300，其从主体外壳100的内部的下端结合安装；收发光单元200，其形成于所述控制部基板300的上部，用于接收和发送光，并且，所述收发光单元200包括：前面镜头210、激光照射模块220、光束分离器240、TOF接收传感器230、摄像机模块250。
并且，收发光单元200形成通过单元盒201被包裹的形态，在单元盒201的前端形成有位于主体外壳100的窗户110的方向的前面镜头210，在所述前面镜头210的后端形成有将从外部入射的光以红外线和可视光的波长范围分离折射的光束分离器（Beams plitter）240，在所述光束分离器240的水平方向后端形成有用于感知红外线波长范围的TOF接收传感器230。
本发明的所述光束分离器240如图3所示由三角棱镜形态形成而形成入射面和出射面，或如图4所示适用板(plate)型光束分离器而形成既定倾斜度的歪斜的入射面和出射面。
并且，为了所述光束分离器240向垂直的下方折射的可视光波长范围的受光，在所述光束分离器240的下部形成有摄像机模块250，其由如下结构形成：摄像机镜头251，其由多个镜头要素构成；镜头驱动部252，其使得所述摄像机镜头251向光轴方向进退运动而能够进行焦点调节；及图像传感器253，其用于感知从所述镜头驱动部252的下部向摄像机镜头251入射的可视光波长范围的RGB光。
但，作为本发明的另一实施例，也可如后述的图9所示，所述摄像机模块250中使得除了摄像机镜头251和镜头驱动部252之外的图像传感器253直接位于所述光束分离器240的下部，以获取目标物的彩色影像。
此时，本发明的所述图像传感器253可为支持既定帧(例如30fps)和既定分辨率(例如1280x720)的CMOS(互补金属氧化物半导体，Complementary metal-oxide-semiconductor)型的RGB图像（Image）传感器。
并且，本发明的单元盒201是形成用于组装安装收发光单元200的既定构成部件的空间，而在内侧组装结合既定构成部件的保护盒，其具有能够防止从内部反射的光和从外部入射的光向外部泄露的密闭的结构，通过单元盒201包裹前面镜头210、激光照射模块220、光束分离器240、TOF接收传感器230及所述摄像机模块250的摄像机镜头251进行保护。
此时，所述激光照射模块220可由垂直腔面发射激光器(VCSEL)模块或激光二极管(LD:Laser Diode)模块形成。
所述垂直腔面发射激光器模块220是垂直腔面发射激光器(VCSEL,Vertical-Cavity Surface Emitting Laser)以多个点(dot)数组形态形成模块化而将快速脉冲图案的激光以面发光发送的模块，并且，所述激光二极管模块是向目标物侧照射激光的模块。
如上述构成的激光照射模块220安装在前面镜头210的既定距离后端且位于单元盒201内部的上端的位置。此时，激光照射模块220以闪烁式放射大约940nm的近红外线波长范围。
并且，如图2至图5所示，激光照射模块220将以脉冲图案面发光的激光通过前端的前面镜头210的一部分向外部放射，从而，位于所述激光照射模块220的前面的前面镜头210的一部分形成用于向外部发射从所述激光照射模块220放射的光的滤光镜211。
此时，所述滤光镜211可为起到只允许用于激光照射模块220的自身激光光源的波长通过的带通滤波器的功能的镜头。
即，形成于所述单元盒201的前面镜头210整体上执行用于接收光的光学镜头的功能，并且，在位于所述激光照射模块220的前端的既定部分，用于发送光的滤光镜211以插入至前面镜头210的既定位置的结构或在外侧附加安装的结构形成。
此时，图6为示例根据本发明的一实施例的四角盒子形态的三维图像获取装置的面发光的附图；图7为示例根据本发明的另一实施例的圆筒形态的三维图像获取装置的面发光的附图，本发明中能够知晓从主体外壳100,100a的内侧的激光照射模块220放射的光通过在前面镜头210的一端形成的滤光镜211从主体窗户110,110b的特定部位向外部发射，而以面发光照射。
并且，所述激光照射模块220由垂直腔面发射激光器模块形成时，形成有当发射光时以极其快速的间隔闪烁的调制器(modulation)221，在此，将激光照射模块220的激光开启的期间称为同相（inphase），将激光关闭的期间称为异相（outphase），并且，TOF接收传感器230是各个单元由两感知传感器(receptor)构成，而使得反射回来的光准确地与所述调制器221的闪烁间隔同期化而发射的光脉冲形成同期化，以测定根据时间点的位相差的红外线图像传感器。
即，一般的红外线(IR)传感器只测定信号强度，容易受到事物的反射率的影响，但，TOF接收传感器是接收从激光照射模块发送的红外线激光，并计算根据其的飞行时间方式距离，因此，能够获得更精密的值。
本发明的TOF接收传感器230可在既定像素间距(例如，15μ既定帧(例如，每秒最大150帧)的速度，提供既定分辨率(例如，VGA640x480)的解像力数据。
并且，如果从TOF接收传感器230发送的信号为模拟信号，可通过A/D转换器(ADC,Analog to Digital Converter)223转换为数字信号，并向3D图像处理模块320传送。
如图5所示，本发明的控制部基板300包括：控制模块310，其用于提供为所述激光照射模块220的脉冲型激光的快速闪烁的驱动信号的发送光控制及为执行接收可视光区域的的图像传感器253的焦点调节功能而控制摄像机模块250；3D图像处理模块320，其与TOF接收传感器230和图像传感器253联动，接收关于周边地形及拍摄对象等目标物的影像数据，将其结合而测定关于目标物的三维空间结构。
即，所述3D图像处理模块320执行接收关于目标物的影像数据并去除干扰的前处理过程，并计算对于从TOF接收传感器230受光的目标物的红外线区域中的歪斜的结构影像的深度信息，并且，执行比较与从图像传感器253接收的彩色影像的质地成分对比，并选择影像的鲜明度较高的影像值的方式，将两个影像融合的运算法则过程。借助于通过所述运算法则结合的影像，能够精密测定关于目标物的三维空间结构。此时，所述3D图像处理模块320也可利用如上述构成的三维图像或测定三维空间结构的结果而生成二维图像数据，从而，能够提供更多丰富的影像处理和影像信息。
为此，控制部基板300可为选自逻辑运算电路、编程逻辑控制器、微机、微信息处理机等的至少一个装置，并以与其组合的现场可编程逻辑阵列(FPGA，Field-ProgrammableLogic Array)板形成。
并且，控制部基板300可另外形成有或一体地结合有用于无线WiFi或有线局域网（LAN，Local Area Network)连接的通信连接部件的通信模块330。所述通信模块330通过内联网、网络、车辆网络等与外部的用户PC或智能手机等用户移动装置进行通信，并将关于感知的周边地形及拍摄对象等目标物的信息数据向该用户装置传送。其是为了便于通过在网络等外部网络连动的用户电脑装置变换为数字影像而将数据进行再加工。
并且，控制部基板300可形成有用于向本发明的三维图像获取装置提供电源的配线或适配器或电源供应部件，所述电源供应部件可以内部电源或可再充电的电源装置形成。
图8为用于说明根据本发明的一实施例的收发光单元中的整体性的收发光单元的结构及路径的示例图，从将红外线以面发光的激光照射模块220发射的光通过滤光镜211向目标物照射，从目标物反射后入射的红外线和可视光通过光束分离器240被单独分离，接收红外线的TOF接收传感器230显示通过投射的大量的点激光形态生成歪斜的结构影像，并且，通过摄像机模块250的摄像机镜头251和镜头驱动部252调整焦点，而通过接收可视光的图像传感器253生成关于目标物的彩色影像。
并且，图9为用于说明根据本发明的另一实施例的收发光单元的结构及收发光路径的示例图，其与图8的差异点是：不经过通过摄像机模块250的摄像机镜头251和镜头驱动部252的焦点调节过程，而直接地从图像传感器253接收可视光，生成目标物的彩色影像。其如同图9所示，具有如下优点：直接从图像传感器253接收可视光，而不使用摄像机模块250的摄像机镜头251和镜头驱动部252，由此，能够最小化电子线路的数量，减少体积和费用。
并且，图10至图12为本发明的又另一实施例，表示在光学路径上的光束分离器240前面具备光学镜头系260而形成的三维图像获取装置。
图10为示例在光束分离器的前端具备光学镜头系的三维图像获取装置的面发光的附图；图11为表示图10的三维图像获取装置的内部结构的示例图；图12为说明具备光学镜头系的三维图像获取装置的收发光路径的示例图。
根据参照图10至图12的实施例，本发明的收发光单元的结构中，代替如上述的实施例在单元盒201形成的单纯由一个单一镜头形成的前面镜头210，而形成有由两个以上的执行复合性的功能的至少两个以上的镜头形成元素(element)被罗列的光学镜头系260的前面镜头。
即，只由一个单一镜头也能够执行为接收光的光学镜头的功能，但，为了控制入射的光，形成各个镜头元素按各自的方向控制光的既定形态的镜头组装体(assembly)的光学镜头系260，从而，能够提高在光路径上的光学性能和实现产品的小型化设计。
通常地，邻近的拍摄对象的光入射角以光轴为基准变大，越是远距离的拍摄对象其入射角越与光轴水平接近，而使得在TOF接收传感器230及图像传感器253形成的焦点不同，因此，如本发明地安装的光学镜头系260的构成，使得通过的光的折射率根据拍摄对象的位置而被调整，从而，使得在TOF接收传感器230及图像传感器253形成的焦点的位置形成清晰的相。
作为有关的实施例的三维图像获取装置，如图11至10所示，为了使得从激光照射模块220放射的光直接地照射，将激光照射模块220和镜头211安装在单元盒201内部上端。此时，所述激光照射模块220可在单元盒201内部上端与控制部基板300连接形成。
即，参照图12说明的本实施例，根据收发光单元的结构，从将红外线以面发光的激光照射模块220放射的红外线光通过镜头211向目标物照射，并且，从目标物反射后入射的光通过光学镜头系260后，红外线和可视光被光束分离器240而分离，在各个路径上形成的TOF接收传感器230和图像传感器253形成清晰的目标物的相。
此时，接收红外线的TOF接收传感器230，通过投射的大量的点激光形态而生成歪斜的结构影像，在接收可视光的图像传感器253生成对于目标物的彩色影像。
如上述地，本发明的三维图像获取装置可将各种实施例的构成由一个组合形成，或选择性地利用优选实施例的各个构成。即，本发明的技术领域的普通技术人员在权利要求书记载的思想及区域的范围下，可不同地修改和变更本发明。

Claims (17)

1.一种三维图像获取装置，其特征在于，包括：
主体外壳；
控制部基板，其安装在所述主体外壳的内侧上端，控制光的发送及接收时间点，并将感知的信号向外部的装置传送；及
收发光单元，其与所述控制部基板结合，用于发送红外线激光和接收入射的外部光，
所述收发光单元，包括：
激光照射模块，其向目标物侧照射激光；
光束分离器，其使得从所述目标物反射后回来的红外线水平地透射，使得入射的可视光垂直地折射；
TOF接收传感器，其接收向所述光束分离器透射的红外线，生成在红外线区域的结构影像；
图像传感器，其接收向所述光束分离器的下部折射的可视光，生成目标物的彩色影像；及
光学镜头系，其在所述光束分离器的前端由至少两个以上的镜头元素构成。
2.根据权利要求1所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述光学镜头系由各个镜头元素能够调整入射的光的既定形态的镜头组装体形成。
3.根据权利要求2所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述光学镜头系能够调整折射率，而使得在所述TOF接收传感器及图像传感器的聚焦点的位置形成清晰的目标物的相。
4.根据权利要求1所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述控制部基板包括：3D图像处理模块，其将从所述TOF接收传感器受光的目标物的结构影像和从所述图像传感器受光的目标物的彩色影像数据结合，而测定对于目标物的三维空间结构。
5.根据权利要求1所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述激光照射模块由如下结构形成：
垂直腔面发射激光器模块，其以多个点数组形态模块化，向目标物侧以面发光式发送脉冲图案的红外线激光，或
激光二极管模块，其向目标物侧照射激光。
6.一种三维图像获取装置，其特征在于，包括：
主体外壳，其配置有透光性窗户，该透光性窗户的一侧面向外部放射脉冲激光，并使得从外部入射的光透射；
控制部基板，其在所述主体外壳内部的下端结合安装，控制光的发送及接收时间点，并将感知信号向外部的装置传送；及
收发光单元，其在所述控制部基板的上部结合，用于发送红外线激光和接收入射的外部光，
所述收发光单元，包括：
激光照射模块，其向目标物侧照射激光；
光束分离器，其使得从所述目标物反射后回来的红外线水平地透射，使得入射的可视光垂直地折射；
TOF接收传感器，其接收向所述光束分离器透射的红外线激光，生成在红外线区域的结构影像；
图像传感器，其接收向所述光束分离器的下部折射的可视光，生成目标物的彩色影像。
7.根据权利要求6所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述收发光单元配置有位于所述窗户方向的前面镜头，并且，在从所述前面镜头的一部分，向所述前面镜头的既定位置插入用于将从所述激光照射模块放射的红外线激光向外部发射的滤光镜的结构或在外侧附加安装。
8.根据权利要求7所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述滤光镜是只使得用于所述激光照射模块的红外线激光光源的波长通过的带通滤波器。
9.根据权利要求6所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述控制部基板包括：3D图像处理模块，其将从所述TOF接收传感器受光的目标物的结构影像和从所述图像传感器受光的目标物的彩色影像数据结合，而测定对于目标物的三维空间结构。
10.根据权利要求6所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述激光照射模块由如下结构形成：
垂直腔面发射激光器模块，其以多个点数组形态模块化，向目标物侧以面发光式发送脉冲图案的红外线激光，或
激光二极管模块，其向目标物侧照射激光。
11.一种三维图像获取装置，其特征在于，包括：
主体外壳，其配置有透光性窗户，该透光性窗户的一侧面向外部放射脉冲激光，并使得从外部入射的光透射；
控制部基板，其在所述主体外壳内部的下端结合安装；及
收发光单元，其在所述控制部基板的上部结合，用于发送红外线激光和接收入射的外部光，
所述收发光单元，包括：
激光照射模块，其向目标物侧照射激光；
光束分离器，其使得从所述目标物反射后回来的红外线水平地透射，使得入射的可视光垂直地折射；
TOF接收传感器，其接收向所述光束分离器透射的红外线激光，生成在红外线区域的结构影像；
摄像机模块，其包括为了接收向所述光束分离器的下部折射的可视光而由多个镜头要素形成的摄像机镜头、使得所述摄像机镜头由光轴方向进退运动而能够进行焦点调节的镜头驱动部、生成目标物的彩色影像的图像传感器。
12.根据权利要求11所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述收发光单元配置有位于所述窗户方向的前面镜头，并且，在从所述前面镜头的一部分，向所述前面镜头的既定位置插入用于将从所述激光照射模块放射的红外线激光向外部发射的滤光镜的结构或在外侧附加安装。
13.根据权利要求11所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述滤光镜是只使得用于所述激光照射模块的红外线激光光源的波长通过的带通滤波器。
14.根据权利要求11所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述控制部基板包括：
控制模块，其与所述激光照射模块、TOF接收传感器及摄像机模块连动而控制激光的发送及接收动作；
3D图像处理模块，其将从所述TOF接收传感器受光的目标物的结构影像和从所述图像传感器受光的目标物的彩色影像数据结合，而测定对于目标物的三维空间结构。
15.根据权利要求13所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述3D图像处理模块计算红外线结构影像的深度信息，并使用比较与RGB彩色影像的质地成分的对比而选择影像的鲜明度较高的影像值的运算法则测定三维空间结构。
16.根据权利要求15所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述控制部基板还包括：通信模块，其提供所述控制模块与外部装置进行通信的WiFi或LAN连接方式。
17.根据权利要求11所述的三维图像获取装置，其特征在于，
所述激光照射模块由如下结构形成：
垂直腔面发射激光器模块，其以多个点数组形态模块化，向目标物侧以面发光式发送脉冲图案的红外线激光，或
激光二极管模块，其向目标物侧照射激光。
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