用于人体姿态估计传感的菲涅尔透镜设计

摘要

cqvip:随着虚拟现实和体感游戏的兴起,人体姿态估计越来越受到关注。针对基于热释电红外传感器的人体姿态估计系统中的菲涅尔光学微结构透镜进行设计,在分析了锥形偶次非球面的理论公式后,计算得到各级非球面系数。通过仿真分析,当材料选为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),探测器采用6个敏感元面积为2×1 mm^2、视场角为100°×100°的LHI968探测器时,得到菲涅尔透镜整体尺寸为28 mm×32 mm,前表面曲率半径为43.7 mm,后表面曲率半径为45.2 mm,中心厚度为0.6 mm。最终仿真结果显示,各探测器光能利用率分别为96.70%、94.8%、96.95%、97.75%、90.65%和90.15%,可以满足对人体不同部位红外光的响应,从而实现人体姿态的精确估计。