[实用新型]结构光视频信号发生器

说明书

技术领域

本实用新型属于三维形貌测量技术领域，涉及结构光视频信号发生器，特别是应用于基于数字光栅投影的结构光三维测量技术中，它可作为提供给数字光学投影设备的结构光信号源。 

背景技术

光学三维测量是通过运用适当的光学和电子仪器非接触地获取被测物体外部形貌的方法和技术，在工业自动检测、产品质量控制、逆向设计、生物医学、虚拟现实、文物复制、人体测量等众多领域中具有广泛应用。 

主动三维测量技术采用不同的投射装置向被测物体投射不同种类的结构光，并拍摄经被测物体表面调制而发生变形的结构光图像，然后从携带有被测物体表面三维形貌信息的图像中计算出被测物体的三维形貌数据。 

近年来，随着数字投影技术的发展，众多三维测量系统开始使用数字光学投影设备(LCD, DLP投影仪)来替代物理光栅，数字投影设备可以利用计算机编程方便地产生高精度相移光栅图像，以降低设备的开发和使用成本。但现有的三位测量系统中，结构光信号的发生都是通过在计算机中设置多屏显示，在副屏显示结构光图像信号，这种情况下会占用系统资源，特别是显存资源，导致系统运行速度较慢。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构光视频信号发生器，输出视频信号分辨率达到1080P，可有效降低计算机多屏显示的资源使用，提高三维测量系统的扫描速度。 

为达到上述目的，本实用新型公开的结构光视频信号发生器，主要包括通信模块（1）、控制模块（2）、视频信号发生模块（3）、信号编码及发送模块（4）。通信模块（1）将计算机发出的指令传递给控制模块（2），控制视频信号发生模块（3）产生不同的结构光视频信号，由信号编码及发送模块（4）将视频信号编码后，形成可被数字投影设备显示的标准视频信号。通信模块（1）既可以使用异步传输接口（RS232）进行命令传输，也可以使用通用串行总线（USB）进行命令传输。控制模块（2）的作用在于解析上位机发出的命令并控制视频信号发生模块（3）产生不同的结构光视频信号，控制模块（2）的功能既可以由单片机来实现，也可以由嵌入式处理器来实现。视频信号发生模块（3）的功能由FPGA来实现。信号编码及发送模块（4）发出的视频信号既可以是符合HDMI接口标准或DVI接口标准的数字信号，也可以是符合VGA接口标准的模拟信号。视频信号发生模块（3）还向外部提供帧同步信号，经过外围电路处理后，可与摄像机的快门连接。 

本实用新型公开的结构光视频信号发生器可以通过计算机控制的方式实现结构光视频信号的发生和切换，输出视频信号分辨率打到1080P，减少了计算机系统资源的开销，提高了三维测量系统的扫描速度。 

附图说明

图1是本实用新型结构光视频信号发生器的总体结构示意图。 

符号说明

1 通信模块；2 控制模块；3 视频信号发生模块；4 信号编码及发送模块。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。 

图一所示，本实用新型结构光视频信号发生器，包括通信模块（1）、控制模块（2）、视频信号发生模块（3）、信号编码及发送模块（4）。通信模块（1）将计算机发出的指令传递给控制模块（2），控制视频信号发生模块（3）产生不同的结构光视频信号，由信号编码及发送模块（4）将视频信号编码后，形成可被数字投影设备显示的标准视频信号。通信模块（1）既可以使用异步传输接口（RS232）进行命令传输，也可以使用通用串行总线（USB）进行命令传输。控制模块（2）的作用在于解析上位机发出的命令并控制视频信号发生模块（3）产生不同的结构光视频信号，控制模块（2）的功能既可以由单片机来实现，也可以由嵌入式处理器来实现。视频信号发生模块（3）的功能由FPGA来实现。信号编码及发送模块（4）发出的视频信号既可以是符合HDMI接口标准或DVI接口标准的数字信号，也可以是符合VGA接口标准的模拟信号。视频信号发生模块（3）还向外部提供帧同步信号，经过外围电路处理后，可与摄像机的快门连接。 

在进行三维测量的过程中，使用本实用新型的结构光视频信号发生器，可以通过计算机控制的方式实现结构光视频信号的发生和切换，输出视频信号分辨率达到1080P，减少了计算机系统资源的开销，提高了三维测量系统的扫描速度。