[發明專利]投影裝置、采集裝置及具有其的三維掃描系統

有效

• 申請號: 201811378663.1
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109489583B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 馬超;葉子
• 申請（專利權）人: 先臨三維科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;董文倩

1.一種投影裝置，其特征在于，所述投影裝置包括：

光線發射部，用于發射多個預設光線，其中，所述多個預設光線對應多個預設波段，所述多個預設波段各不相同；

光線透射部，設置于所述預設光線的傳輸路徑上，其中，所述預設光線經過所述光線透射部上設有的預設圖案透射后，生成以彩色編碼條紋的形式投射至目標對象上的目標光線，所述光線透射部至少透射兩種不同預設波段對應的預設光線；

其中，所述投影裝置還包括光線聚合部，所述光線聚合部設置于多個所述預設光線的傳輸路徑上，其中，多個所述預設光線通過所述光線聚合部進行聚合處理后，以同一條傳輸路徑投射至所述光線透射部；

其中，所述光線透射部包含彩色光柵片，所述彩色光柵片上設有多個預設圖像，并且每個預設圖像對應的不同顏色，以及，所述多個預設圖像構成了彩色編碼條紋；其中，當多個預設光線透射該彩色光柵片時，則自動生成以彩色編碼條紋投射至目標對象上的目標光線；

其中，在所述光線發射部通過多個激光發射器發射所述多個預設光線的情況下，所述投影裝置還包括消相干部，所述消相干部設置于所述預設光線的傳輸路徑上，所述預設光線通過所述消相干部消除衍射斑后投射至所述光線透射部；以及，在所述光線發射部通過所述多個激光發射器發射所述多個預設光線的情況下，所述投影裝置還包括固體介質元件，所述固體介質元件設置于所述預設光線的傳輸路徑上，所述預設光線通過所述固體介質元件進行多次反射混光后投射至所述光線透射部。

2.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，光線發射部還包括以下任意之一：

多個LED光源，所述光線發射部通過所述多個LED光源發射所述多個預設光線；

多個激光發射器，所述光線發射部通過所述多個激光發射器發射所述多個預設光線。

3.根據權利要求2所述的投影裝置，其特征在于，在所述光線發射部通過所述多個激光發射器發射所述多個預設光線的情況下，所述投影裝置還包括消相干部，所述消相干部設置于所述預設光線的傳輸路徑上，其中，所述預設光線通過所述消相干部消除衍射斑后投射至所述光線透射部。

4.根據權利要求3所述的投影裝置，其特征在于，所述消相干部包括：

相位調制元件，所述相位調制元件設置于所述預設光線的傳輸路徑上，且所述相位調制元件繞預定軸線旋轉，其中，所述預設光線的傳輸路線與所述相位調制元件的預定軸線相平行；

光束耦合元件，所述光束耦合元件設置于所述預設光線的傳輸路徑上，用于對所述預設光線進行準直調整，并降低所述預設光線的發散角；

其中，所述消相干部通過所述相位調制元件和所述光束耦合元件消除所述預設光線的衍射斑。

5.一種三維掃描系統，其特征在于，所述三維掃描系統包括：

投影裝置，所述投影裝置為權利要求1至4中任意一項的所述投影裝置；

三維模型的采集裝置，所述采集裝置包括：圖像采集部，用于在目標對象被目標光線以彩色編碼條紋的形式投射的情況下，采集所述目標對象對應的多個光影圖像，其中，所述彩色編碼條紋至少對應兩種預設波段，每個所述光影圖像均對應不同的色段，所述色段與所述預設波段一一對應；

其中，所述投影裝置用于生成以彩色編碼條紋的形式投射至目標對象上的目標光線，所述三維模型的采集裝置用于采集所述目標光線投射至所述目標對象上而生成的投影圖案，所述投影圖案用于確定所述目標對象的三維模型；

其中，所述多個光影圖像包含有投影圖案，所述投影圖案用于生成所述目標對象的三維模型的；以及，所述圖像采集部包含多個色段采集器，其中，所述圖像采集部通過所述多個色段采集器采集所述多個光影圖像，所述多個色段采集器與所述多個光影圖像一一對應。

6.一種投影方法，其特征在于，所述投影方法包括：

發射多個預設光線，其中，所述多個預設光線對應多個預設波段，所述多個預設波段各不相同；

確定與每個所述預設波段對應的預設圖案，其中，每個預設圖案各不相同；

依據所述預設圖案對所述多個預設光線進行透射處理得到目標光線，其中，所述目標光線以彩色編碼條紋的形式投射至目標對象上；

其中，所述投影方法由權利要求1-4中任意一項的投影裝置所執行。