[实用新型]基于片层光照明的旋转扫描式三维成像系统

说明书

本实用新型公开了一种基于片层光照明的旋转扫描式三维成像系统，包括设有夹角两个金属板支撑臂构成的固定架，每个金属板支撑臂设有开口用于安装的照明模块、成像模块，成像模块的成像面与照明模块形成的片层光重合；旋转扫描模块与照明模块相连，控制照明模块旋转扫描成像。通过本实用新型的支撑臂、旋转平台的结构设置，以及成像模块与照明模块的光学结构设置，通过电动旋转台实现基于片层光的照明与成像模块的转动，在不需要移动或转动观测物体的情况下，实现物体的三维成像。

技术领域

本实用新型属于光机电技术领域，具体涉及一种基于片层光照明的旋转扫描式三维成像系统。

背景技术

片层光照明技术在光学成像领域应用非常广泛。比如：基于片层光的光片显微镜具有极高的成像速度以及光毒性的特点，被《自然-方法学》选为2014年的年度技术之一。光片显微镜的使用，实现了斑马鱼、实验鼠等实验动物的高速三维成像。在上述成像系统中，生物样品通常被放置在一个电动旋转的样品台或者电动平移台上进行扫描成像。

在工业检测领域，基于三角法的激光检测技术是当前的主流技术。该技术使用线光源照明物体的一侧，并用成像系统在另一侧去获取图像。如果从成像系统的角度去观察，该线光源也可认为是片层光。上述系统在工业流水线中广泛用于检测物体的三维形貌。

上述技术中，观测对象均使用电动设备来移动。在现实生活中，有许多需要观测的对象是不易被移动的。本专利提出，将照明系统与成像系统安装在电动旋转台上，使用一种旋转扫描的方式，获取观测对象的三维光学图像。

发明内容

1、本实用新型的目的

本发明针对现有技术的不足，提出基于片层光照明的旋转扫描式三维成像系统。

2、本实用新型所采用的技术方案。

本实用新型提出一种基于片层光照明的旋转扫描式三维成像系统，其特征在于：包括设有夹角两个金属板支撑臂构成的固定架，每个金属板支撑臂设有开口用于安装照明模块、成像模块，成像模块的成像面与照明模块形成的片层光重合；旋转扫描模块与照明模块相连，控制照明模块旋转扫描成像。

更进一步，所述的金属板支撑臂的夹角为1度到180度。

更进一步，所述的照明模块，包括激光器与柱面透镜，激光器的出射端口安装柱面透镜，激光准直光束通过柱面透镜射出，到达柱面透镜的焦点位置，在柱面透镜的焦点处形成片层光。

更进一步，所述的激光器与柱面透镜安装在照明模块金属套筒内，照明模块金属套筒安装在固定架的一条支臂上。

更进一步，所述成像模块，包含成像镜组、成像相机，柱面透镜形成片层光照明的物体区域发出的光线，经过成像镜组后，聚焦在成像相机上，激光的光轴、成像镜组光轴的垂直线以及相机感光面的水平线，三者满足沙姆成像定律，即三条线交于一点。

更进一步，所述的成像镜组和成像相机安装在成像模块金属套筒内，成像模块金属套筒安装在固定架的另一条与成像模块不同的支臂上。

更进一步，所述旋转扫描模块，包括金属支柱、电动旋转台，金属支柱的一端与照明模块相连，另一端与电动旋转台相连，当电动旋转台转动的时候，将带动金属支柱与照明模块一起旋转扫描成像。

3、本实用新型的有益效果。

通过本实用新型的支撑臂、旋转平台的结构设置，以及成像模块与照明模块的光学结构设置，通过电动旋转台实现基于片层光的照明与成像模块的转动，在不需要移动或转动观测物体的情况下，实现物体的三维成像。

附图说明

图1为本实用新型系统示意图。