[實用新型]基于數字微鏡器件的立體視覺成像裝置

有效

• 申請號: 201520775414.1
• 申請日: 2015-10-08
• 公開（公告）號: CN204964893U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 趙首博
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;H04N13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種基于數字微鏡器件的立體視覺成像裝置，屬于立體視覺成像領域。

背景技術

立體視覺成像技術能夠模擬人眼成像得到目標物的三維影像，近年來被廣泛應用于三維形貌測量和增材制造領域。目前在工業應用中多采用雙相機立體視覺成像裝置，即兩個相機從不同角度同時采集目標物的兩幅圖像，基于視差原理實現立體視覺成像效果。但雙相機立體視覺成像裝置需要用到兩個相機，裝置的結構大，成本高；且對動態目標成像時，要求兩相機時間同步，否則會造成立體視覺成像的扭曲和畸變。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于數字微鏡器件的立體視覺成像裝置，以解決上述問題。

本實用新型是通過下述技術方案予以實現的，基于數字微鏡器件的立體視覺成像裝置由第一物鏡、第二物鏡、反射鏡、數字微鏡器件、CCD圖像傳感器和殼體組成。

所述的第一物鏡以向右48°傾角將目標物成像光線投射給所述的反射鏡；所述的第二物鏡以向左48°傾角將目標物成像光線投射給所述的數字微鏡器件；所述的反射鏡將來自第一物鏡的成像光線反射給數字微鏡器件；所述的數字微鏡器件由基面和二維微鏡元陣列組成；所述的微鏡元有on和off兩個翻轉狀態，當為on狀態時微鏡元偏轉+12°，從第二物鏡進入的成像光線被數字微鏡器件反射到CCD圖像傳感器的感光面，當為off狀態時微鏡元偏轉-12°，從第一物鏡進入經反射鏡反射的成像光線被數字微鏡器件二次反射到CCD圖像傳感器的感光面；所述的CCD圖像傳感器接收從數字微鏡器件反射來的成像光線，完成感光成像；所述的殼體用于固定光學元件，并對光路進行密封以避免外界干擾光進入。

控制數字微鏡器件的二維微鏡元陣列以奇偶間隔的排列方式翻轉狀態，其中，把數字微鏡器件的微鏡元為+12°偏角的on狀態稱為偶場微鏡元，把數字微鏡器件的微鏡元為-12°偏角的off狀態稱為奇場微鏡元；這樣，通過控制數字微鏡器件的二維微鏡元陣列翻轉狀態，本實用新型可以采集來自第一物鏡和第二物鏡所對應的同一目標物的兩幅圖像，并基于視差原理實現立體視覺成像。

所述的第一物鏡和第二物鏡相對于基于數字微鏡器件的立體視覺成像裝置中心軸對稱。

所述的數字微鏡器件放置在CCD圖像傳感器上方，數字微鏡器件的基面與CCD圖像傳感器所在面成33°夾角。

所述的反射鏡與數字微鏡器件相向安置，且與CCD圖像傳感器所在面成66°夾角。

本實用新型提供的基于數字微鏡器件的立體視覺成像裝置，通過數字微鏡器件的二維微鏡元陣列狀態切換，實現了對兩個方向視場范圍空間的選取成像。與現有技術相比，本實用新型對同一目標物的兩幅視差圖像的采集方式不存在同步時差，適用于動態目標物的立體視覺成像，且結構緊湊，成本較低。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的基于數字微鏡器件的立體視覺成像裝置結構圖。

圖2是本實用新型提供的數字微鏡器件奇偶分場翻轉示意圖。

圖中：1-第一物鏡，2-第二物鏡，3-反射鏡，4-數字微鏡器件，5-CCD圖像傳感器，6-殼體，7-目標物。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1所示，基于數字微鏡器件的立體視覺成像裝置由第一物鏡1、第二物鏡2、反射鏡3、數字微鏡器件4、CCD圖像傳感器5和殼體6組成。

所述的第一物鏡1和第二物鏡2相對于基于數字微鏡器件的立體視覺成像裝置中心軸對稱。

所述的數字微鏡器件4放置在CCD圖像傳感器5上方，數字微鏡器件4的基面與CCD圖像傳感器5所在面成33°夾角。

所述的殼體6用于固定光學元件，并對光路進行密封以避免外界干擾光進入。

所述的第一物鏡1以向右48°傾角將目標物7成像光線投射給所述的反射鏡3；所述的第二物鏡2以向左48°傾角將目標物7成像光線投射給所述的數字微鏡器件4；所述的反射鏡3將來自第一物鏡1的成像光線反射給數字微鏡器件4；所述的數字微鏡器件4由基面和二維微鏡元陣列組成；所述的微鏡元有on和off兩個翻轉狀態，當為on狀態時微鏡元偏轉+12°，從第二物鏡2進入的成像光線被數字微鏡器件4反射到CCD圖像傳感器5的感光面，當為off狀態時微鏡元偏轉-12°，從第一物鏡1進入經反射鏡3反射的成像光線被數字微鏡器件4二次反射到CCD圖像傳感器5的感光面；控制數字微鏡器件4的二維微鏡元陣列以奇偶間隔的排列方式翻轉狀態，如圖2所示；其中，把數字微鏡器件4的微鏡元為+12°偏角的on狀態稱為偶場微鏡元，把數字微鏡器件4的微鏡元為-12°偏角的off狀態稱為奇場微鏡元；這樣，通過控制數字微鏡器件4的二維微鏡元陣列翻轉狀態，所述的CCD圖像傳感器5可以采集來自第一物鏡1和第二物鏡2所對應的目標物7的兩幅圖像，并基于視差原理實現立體視覺成像。