[发明专利]基于线偏振光掠入射式扫描成像方法的室内足迹采集装置

说明书

本发明涉及一种基于线偏振光掠入射式扫描成像方法的室内足迹采集装置，该装置的扫描成像单元设置在外壳内且与外壳内的直线位移机构的可移动部件固定连接；其中的扫描成像照明光源采用发散角小于5°的条形光源，该光源出射的光线与足迹所在平面夹角为0°～30°；扫描成像照明光源的出光端处带有线偏振片；扫描成像单元的滤光偏振片与扫描成像照明光源相对布置，扫描成像单元随直线位移机构可移动部件移动过程中，由扫描成像照明光源射出的线偏振光掠入射到足迹上反射的光透过滤光线偏振片最终成像在光学成像系统的图像传感器上。本发明能够有效的保证在扫描成像时屏蔽周围环境光的影响，提高了成像的质量。

技术领域

本发明属于足迹采集装置技术领域，具体涉及一种基于线偏振光掠入射式扫描成像方法的室内足迹采集装置。

背景技术

目前在刑侦领域提取现场足迹时，一般采用强警光照射的配光方式，然后通过照相机进行拍照成像。这样的做法全靠人工操作，且操作繁琐，费时费力。这种常规方法的缺陷如下：1、成像环境受到周围环境光的影响；2、有些足迹垂直方向无法辨别出来，但若是利用照相机倾斜拍照，则无法避免由于倾斜成像导致的图像畸变；3、成像质量受到背景的条纹和图案影响，尤其对于彩色背底上的足迹，很难清晰成像；4、由于光源的不均匀性导致图像明暗不均，成像质量差。上面的这些问题都严重影响了足迹的提取和成像质量，使得刑侦工作的后续部分受到一定程度的阻碍。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于线偏振光掠入射式扫描成像方法的室内足迹采集装置，该装置能够在有效屏蔽周围环境光的前提下，采用线偏振光掠入射配光以及扫描成像的方法，清晰采集到现场的足迹图像。

为解决上述技术上的问题，本发明的基于线偏振光掠入射式扫描成像方法的室内足迹采集装置包括底部开口的外壳及设置在外壳内的扫描成像单元、直线位移机构；所述扫描成像单元包括箱体及固定在箱体内的扫描成像照明光源，滤光线偏振片和光学成像系统，箱体与直线位移机构的可移动部件固定连接；设外壳底部所在平面为xy平面，y向平行于直线位移机构的可移动部件移动方向，z向垂直xy平面；扫描成像照明光源布置在箱体的一侧，采用发散角小于5°的条形光源，该光源沿x向布置，且其出射的光线与xy平面夹角为0°～30°；扫描成像照明光源的出光端处带有线偏振片；滤光偏振片固定在箱体内与扫描成像照明光源相对的位置，扫描成像单元随直线位移机构可移动部件移动过程中，由扫描成像照明光源射出的线偏振光掠入射到足迹上反射的光透过滤光线偏振片最终成像在光学成像系统的图像传感器上。

操作时，首先将本发明的室内足迹采集装置外壳底部开口覆盖在足迹的上方，然后开启扫描成像照明光源；经扫描成像照明光源出射的线偏振光掠入射到足迹上，足迹漫反射光透过滤光线偏振片后最终由光学成像系统的图像传感器接收，形成一行线阵图像；两个线偏振片的作用是屏蔽掉光源光线以及背底的反射光线，确保图像传感器接收到的只是足迹的漫反射光线。控制直线位移机构的可移动部件沿y向移动，带动扫描成像单元每次移动固定距离，逐行采集足迹图像，直到整个足迹图像都被采集出来为止；采集完整个足迹图像之后，扫描成像单元回到初始位置，扫描成像照明光源关闭；扫描得到的一行行线阵图像数据经过拼接、还原等处理过程后得到完整的足迹图像。

所述光学成像系统包括第一、第二、第三、第四反光镜，聚光镜和图像传感器；由滤光线偏振片透射的足迹漫反射光经第一、第二、第三、第四反光镜反射后入射到聚光镜，经聚光镜汇聚的光束由图像传感器接收。

所述图像传感器采用线阵CCD图像传感器或CIS接触式图像传感器。

进一步，本发明还包括预视照明单元、摄像头和显示单元；预视照明单元、摄像头安装在外壳内，摄像头与显示单元连接。

在开启扫描成像照明光源进行扫描成像之前，先打开预视照明单元的光源，其发出的自然光经过足迹平面的反射后被摄像头接收；移动整个装置使得摄像头采集的足迹图像显示在显示单元上，可以保证足迹图像成像位置的准确性。