[实用新型]一种基于可调制结构光的3D测量系统

说明书

本实用新型公开了一种基于可调制结构光的3D测量系统，该系统包括：工作台，放置有待测量工件；两组独立工作的线状光斑生成装置，用于投射两组相交的线状光斑，两组相交的线状光斑投射至待测量工件后形成反射线状光斑；图像采集设备，设置在线状光斑的反射光路上并用于接收反射线状光斑，以采集反射线状光斑形成的图像；控制计算设备，分别与图像采集设备和线状光斑生成装置电连接，用于控制线状光斑生成装置工作，并用于对反射线状光斑形成的图像进行处理。本实用新型通过设置两组独立工作的线状光斑生成装置向外投射线状光斑的的结构光生成方案，应用范围广，且易于识别线状光斑的交点对应的线状光斑，从而提高了三维估算的效率与准确性。

技术领域

本实用新型涉及3D测量技术领域，尤其涉及的是一种基于可调制结构光的3D测量系统。

背景技术

激光器生成特定结构模式的光斑称为结构光，一般具有多个光点、多条光线，或特定明暗对比强烈的图像。结构光根据其在使用中是否可改变向外投射的图案形态可分为可调制结构光和不可调制结构光。可调制结构光可针对应用的不同改变结构光的形态，可在3D测量精度、环境适应性、应用灵活性等方面上提供巨大优势，因此可调制结构光3D测量系统具有重要技术价值。

现有结构光的生成方式有衍射光学元件(Diffractive optical element，DOE)、数字光处理(Digital Light Processing，DLP)、振镜三类，其中DLP和振镜两种为可支撑可调制结构光的方案。但是，DLP方案中光源能量利用率还不足，使得亮度受限，高亮度需要更大的功耗，进而需要降温等部件，整个部件的体积较大，限制了其应用范围。而振镜方案则难以识别对应的光斑，从而导致造成三维估算的混淆。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于可调制结构光的3D测量系统，以解决结构光的生成方式中应用范围小以及难以识别对应的光斑而导致造成三维估算混淆的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于可调制结构光的3D测量系统，该系统包括：

工作台，放置有待测量工件；

两组独立工作的线状光斑生成装置，用于投射两组相交的线状光斑，所述两组相交的线状光斑投射至所述待测量工件后形成反射线状光斑；

图像采集设备，设置在所述线状光斑的反射光路上并用于接收所述反射线状光斑，以采集所述反射线状光斑形成的图像；

控制计算设备，分别与所述图像采集设备和所述线状光斑生成装置电连接，用于控制所述线状光斑生成装置工作，并用于对所述反射线状光斑形成的图像进行处理。

本实用新型的进一步设置，所述线状光斑生成装置包括：

激光器，用于发出激光光束；

扩束准直镜，设置在所述激光器的激光光路上并用于将所述激光器发出的激光光束扩散成一激光平面；

振镜，设置在所述扩束准直镜的透射光路上并用于将所述激光平面形成所述线状光斑。

本实用新型的进一步设置，所述振镜单轴转动，且间隔时间内所述振镜反射的线状光斑为一组平行的线状光斑。

本实用新型的进一步设置，所述两组相交的线状光斑垂直分布或近似垂直分布。

本实用新型的进一步设置，所述两组独立工作的线状光斑生成装置生成的两组相交的线状光斑包括第一线状光斑和第二线状光斑，所述第一线状光斑与所述第二线状光斑相交形成多个交点；其中，若所述第一线状光斑的数量为m，第二线状光斑的数量为n，则所述第一线状光斑与所述第二线状光斑相交形成的交点的数量为m×n，其中，m为大于0的整数，n为大于0的整数。