[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

本申請公開了一種投影裝置、采集裝置及具有其的三維掃描系統。該投影裝置包括：光線發射部，用于發射多個預設光線，其中，多個預設光線對應多個預設波段，多個預設波段各不相同；光線透射部，設置于預設光線的傳輸路徑上，其中，預設光線經過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，光線透射部至少透射兩種不同預設波段對應的預設光線。通過本申請，解決了相關技術中物體三維形貌的獲取方法并不適用于口腔環境，且相關技術中物體三維形貌的獲取方法的成本較高的問題。

技術領域

本申請涉及三維掃描領域，具體而言，涉及一種投影裝置、采集裝置及具有其的三維掃描系統。

背景技術

在現有技術中，獲取物體的三維形貌的方法有多種，具體包括：基于時間編碼的正弦條紋解相匹配，然后三維重建和拼接融合，進而獲取物體的三維形貌；基于時間編碼的條紋中心線提取并三維重建和拼接融合的算法，獲取物體的三維形貌；以及基于顯微共焦三維成像原理獲取物體的三維形貌。

但是上述獲物體的三維形貌的方法由于其自身缺陷并不適用于進行口內三維掃描，具體缺陷如下：基于時間編碼的三維重建方法無法實施手持式掃描，導致無法實施進入口內的高精細的掃描操作，并且由于需要高幀率相機和高速算法支持，導致其成本較高；基于顯微共焦三維成像原理的方法其硬件加工成本較高。

針對相關技術中物體三維形貌的獲取方法并不適用于口腔環境，且相關技術中物體三維形貌的獲取方法的成本較高的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本申請提供一種投影裝置、采集裝置及具有其的三維掃描系統，以解決相關技術中物體三維形貌的獲取方法并不適用于口腔環境，且相關技術中物體三維形貌的獲取方法的成本較高的問題。

根據本申請的另一方面，提供了一種投影裝置。該裝置包括：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。

可選的，在所述光線透射部為一個的情況下，所述光線透射部設置于所述光線發射部發送的多個預設光線的傳輸路徑上，且所述光線透射部上設有多個預設圖像，其中，所述目標光線由所述多個預設光線經由所述多個預設圖像透射而生成，每個所述預設圖像均對應不同的所述預設波段。

可選的，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。

可選的，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。

可選的，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。

可選的，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。