[发明专利]基于光谱色散的三维测量设备与方法

权利要求书

1.一种基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，包括；线光源组件(11)、色散物镜组件(12)、滤波组件(13)和分光成像组件(14)；

所述线光源组件(11)用于输出一线入射光线；

所述色散物镜组件(12)用于将所述线入射光线在轴向上色散展开，使不同波长的光线分别聚焦在被测物不同高度的对应测量点上，并接收由所述测量点反射的不同波长的出射光线；

所述滤波组件(13)包括：

第一小孔阵列(131)，设置有若干个间隔设置的第一小孔，分别与被测物在线光源方向上不同位置的若干个第一测量点一一对应，使聚焦于所述第一测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过对应的所述第一小孔；

第二小孔阵列(132)，设置有若干个间隔设置的第二小孔，分别与被测物在线光源方向上不同位置的若干个第二测量点一一对应、且与所述第一小孔相对交错排列，使聚焦于所述第二测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过对应的所述第二小孔；

所述分光成像组件(14)用于接收穿过所述小孔的所述不同波长出射光线，并将所述出射光线聚焦到传感器，得到对应的光谱图像。

2.根据权利要求1所述的基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，所述滤波组件(13)还包括：

第一半透半反镜(133)，沿光路设置于所述线光源组件(11)和所述色散物镜组件(12)之间，透射所述入射光线并反射所述出射光线；

第二半透半反镜(134)，沿光路设置于所述第一半透半反镜(133)和所述第一小孔阵列(131)之间，将所述第一半透半反镜(133)反射的所述出射光线部分透射至所述第一小孔阵列(131)，以及部分反射至所述第二小孔阵列(132)。

3.根据权利要求1所述的基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，所述分光成像组件(14)包括：

第一分光成像组件(141)和第二分光成像组件(142)；

所述第一分光成像组件(141)至少包括第一聚焦组件和第一传感器，用于接收穿过所述第一小孔阵列的光，并将所述穿过所述第一小孔阵列的光聚焦到第一传感器上；

所述第二分光成像组件(142)至少包括第二聚焦组件和第二传感器，用于接收穿过所述第二小孔阵列的光，并将所述穿过所述第二小孔阵列的光聚焦到第二传感器上。

4.根据权利要求1所述的基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，所述第一小孔和所述第二小孔以相等的间隔距离均匀间隔设置、且所述第一小孔与所述第二小孔之间的交错距离为所述间隔距离的一半。

5.根据权利要求4所述的基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，所述滤波组件(13)还包括：

若干个第三小孔阵列(135)，设置有若干个以所述间隔距离均匀间隔设置的第三小孔，分别与被测物在线光源方向上不同位置的若干个第三测量点一一对应，使聚焦于所述第三测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过对应的所述第三小孔、且各所述第三小孔阵列(135)的所述第三小孔之间以及所述第三小孔与所述第一小孔和所述第二小孔之间以相等的交错距离相对交错排列，其中各所述交错距离之和等于所述间隔距离。

6.根据权利要求5所述的基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，所述滤波组件(13)还包括：

与所述若干个第三小孔阵列(135)对应设置的若干个第三半透半反镜，所述若干个第三半透半反镜对经过所述第二半透半反镜(134)透射或者反射的光线再次进行分光，使得分光后的光线透射或反射至对应的所述第三小孔阵列(135)。