[实用新型]一种平行光轴式双楔三维成像装置

权利要求书

1.一种平行光轴式双楔三维成像装置，其特征在于，所述装置采用轴向光电码盘方式；其具有基于激光的三维点云生成功能、摄像成像功能，其扩展功能可包括GPS定位功能、惯性测量IMU功能；所述装置包括：支撑模块(5)及设置于支撑模块(5)内的激光发射模块(1)、激光双楔扫描机构模块(2)、激光接收模块(3)、摄像头成像模块(4)、支撑模块(5)及电子电路模块(6)，其中激光发射模块(1)、激光接收模块(3)和摄像头成像模块(4)与电子电路模块(6)连接；

所述装置的双楔式激光扫描采用发射激光光路与接收光路平行光轴的方式；激光发射模块(1)位于激光双楔扫描机构模块(2)的轴向方向，激光发射模块(1)发射激光后，经过旋转运动的激光双楔扫描机构模块(2)，激光便可与轴向有一定夹角，扫描到环境空间中的一点；当激光碰撞到物体后，激光反射，部分激光进入系统内部，激光接收模块(3)对激光光线聚焦和电子电路模块(6)感光器件感应；经过周期性的多点激光扫描，并依据发射与接收时间差，便能够得到关于距离的空间三维点云信息。

2.根据权利要求1所述的平行光轴式双楔三维成像装置，其特征在于，摄像头成像模块(4)可以采用以下方案中的一种或多种方案组合：两个可见光摄像头、两个红外摄像头及特征投射装置、一个可见光摄像头、一个红外摄像头及特征投射装置、一个热成像摄像头、一个深度摄像头及光源投射装置；同时，平行光轴式双楔三维成像装置的一种特例也可无摄像头成像模块(4)。

3.根据权利要求1所述的平行光轴式双楔三维成像装置，其特征在于，支撑模块(5)包括外壳体(51)、底部端盖(52)、发射保护镜片(53)、接收保护镜片(54)；其中发射保护镜片(53)和接收保护镜片(54)都固定于外壳体上，底部端盖(52)通过底部端盖固定螺钉(55)固定于外壳体(51)上；底部端盖(52)留有外接机械螺纹接口(521)；

电子电路模块(6)分为底部电路板(61)和侧电路板(62)，其中，底部电路板(61)通过底部电路板固定螺钉(56)固定于底部端盖(52)上；侧电路板(62)通过侧电路板固定螺钉(57)固定于外壳体(51)上；电子电路模块(6)具有GPS功能、惯性测量IMU功能、激光发射功能、感应激光功能、检测电机旋转角度功能、计算与通信功能；侧电路板(62)具有数字通信接口(621)，用于与外部设备进行通信；

激光发射模块(1)通过激光发射模块固定螺钉(58)固定于底部电路板(61)上；激光双楔扫描机构模块(2)包括上楔形扫描组件(21)和下楔形扫描组件(22)，上楔形扫描组件(21)通过上楔形扫描组件固定螺钉(59)固定于外壳体(51)，下楔形扫描组件(22)通过下楔形扫描组件固定螺钉(591)固定于底部端盖(52)；激光接收模块(3)通过激光接收模块固定螺钉(592)固定于底部电路板(61)上；摄像头成像模块(4)固定于侧电路板(62)。

4.根据权利要求1所述的平行光轴式双楔三维成像装置，其特征在于，将激光双楔扫描机构模块(2)中电机转子固定件(2111)的外壳进行轴向刻线，形成反射率交替变化的轴向刻线特征(21111)，利用反射式光电读头进行信息的读取，从而定位电机转子固定件(2111)的角度，反射式光电读头焊接于侧电路板(62)；同时，径向刻线或磁编码器的方式也可作为定位电机转子固定件(2111)旋转角度的实施方式。

5.根据权利要求4所述的平行光轴式双楔三维成像装置，其特征在于，其中的旋转电机(211)采用中空式结构，将楔形镜(212)固定于电机转子固定件(2111)的中空轴中，利用电机转子固定件直接带动楔形镜(212)转动，无需传动系统。