[發(fā)明專利]垂直彩色共焦掃描方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710121016.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN108253905B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧江汶;施會(huì)豐;宋雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 先進(jìn)科技新加坡有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24
• 代理公司: 北京申翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

1.一種使用共焦成像系統(tǒng)掃描物體表面的方法，其特征在于，包括如下步驟：

當(dāng)分別用具有第一、第二和第三光譜波形的光線照射所述物體時(shí)，獲取所述物體表面的第一、第二和第三共焦圖像，所述第一、第二和第三共焦圖像的每個(gè)圖像中均呈現(xiàn)出一個(gè)亮度譜，使得為每個(gè)校準(zhǔn)高度獲得一個(gè)特有的校準(zhǔn)亮度比值；

用照相機(jī)捕獲來自第一、第二和第三光譜波形照射的所述物體的響應(yīng)信號(hào)；以及

基于所述捕獲的響應(yīng)信號(hào)，確定對(duì)應(yīng)每張共焦圖像上多個(gè)點(diǎn)的所述物體表面的多個(gè)點(diǎn)的高度，其中，所述第一、第二和第三光譜波形各不相同，并且每個(gè)光譜波形的部分區(qū)域與其它任何一個(gè)光譜波形的部分區(qū)域重疊。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述響應(yīng)信號(hào)包括從物體反射回來并且被照相機(jī)接收的光線的亮度譜。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括校準(zhǔn)步驟，其中，在掃描所述物體的表面之前，當(dāng)分別用具有第一、第二和第三光譜波形的光線從所述共焦成像系統(tǒng)在相對(duì)于平面的各個(gè)高度處照射所述平面時(shí)，獲取所述平面的第一、第二和第三共焦圖像。

4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述亮度譜對(duì)應(yīng)于在捕獲的共焦圖像上的各個(gè)測(cè)量點(diǎn)獲取的照相機(jī)的RGB亮度響應(yīng)。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用具有第一、第二和第三光譜波形的光線照射所述物體包括：調(diào)制光源產(chǎn)生的光線，以生成各自的光譜波形。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在照射所述物體之前，當(dāng)所述光線穿過利奧（Lyot）濾波器時(shí)，用所述利奧（Lyot）濾波器調(diào)制所述光線。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，調(diào)制所述光線進(jìn)一步包括：相對(duì)第一和第二線性偏振器，繞軸線旋轉(zhuǎn)石英片，所述軸線橫向于穿過所述利奧（Lyot）濾波器的光線的傳播方向，而且所述石英片位于所述第一和第二線性偏振器之間。

8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述光源包括產(chǎn)生用于依次照射所述物體的第一、第二和第三光譜波形的第一、第二和第三照明組件。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一、第二和第三照明組件產(chǎn)生的光線被單個(gè)光學(xué)濾波器接收，所述光學(xué)濾波器用于將光線傳播到所述物體上。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述共焦成像系統(tǒng)在相對(duì)于所述物體的不同高度處捕獲所述第一、第二和第三共焦圖像，以產(chǎn)生用于照射所述物體的第一、第二和第三光譜波形。

11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：使光線通過針孔陣列，并且沿著運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)所述針孔陣列，所述運(yùn)動(dòng)方向橫向于共焦圖像捕獲期間光線的傳播方向。

12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述針孔陣列包括單個(gè)針孔組成的矩陣，所述單個(gè)針孔的矩陣排列方向相對(duì)于針孔陣列的運(yùn)動(dòng)方向成一定角度。

13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，當(dāng)沿著運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)所述針孔陣列以捕獲所述物體的連續(xù)區(qū)域的共焦圖像時(shí)，激活所述照相機(jī)的曝光就能夠捕獲各個(gè)共焦圖像。

14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述照相機(jī)包括彩色照相機(jī)。