[發明專利]光學成像系統

在審

• 申請號: 201911419010.8
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN110966960A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 劉充;呂鍵;李四維;陳光磊;黃伯源;席文帥;李明明
• 申請（專利權）人: 廣東省航空航天裝備技術研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G06T17/00;G06T7/50
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃麗

本發明涉及一種光學成像系統，其特征在于，包括出光模塊、采集模塊及重構模塊，出光模塊包括耦合器，耦合器用于發出多束相干光并將多束相干光投射至待測物體，采集模塊用于采集待測物體被所述多束相干光照射后的干涉圖像，重構模塊與所述采集模塊電連接，用于根據所述干涉圖像重構所述待測物體的三維輪廓。采用耦合器出射多束相干光，由于耦合器包含光纖，使得照射至待測物體的光路可控，且耦合器可以深入物體內部對物體進行掃描測量，能夠對微小物體進行掃描成像，通過耦合器出射相干光獲得待測物體的干涉圖像精度高，從而根據高精度的干涉圖像能夠得到待測物體的清晰的三維圖像。

技術領域

本發明涉及光學成像技術領域，特別涉及一種光學成像系統。

背景技術

光學掃描裝置是一種使用準直光束進行非接觸式目標物體掃描測距的設備。通過移動光學掃描裝置可以對目標物體進行全面的掃描。光學掃描裝置相比于超聲波、圖像檢測等手段，具有掃描測距精度高、測距速度快等優點，因此，光學掃描裝置在工業設計、影視和游戲制作、模具制作、醫療整形、文物考古等領域得到廣泛應用。現有的光學掃描裝置通常無法獲取微小物體清晰的三維圖像，光學掃描裝置的應用受到限制。

發明內容

基于此，有必要針對現有的光學掃描裝置通常無法獲取微小物體清晰的三維圖像，光學掃描裝置的應用受到限制的問題，提供一種光學成像系統。

一種光學成像系統，包括：

出光模塊，包括耦合器，所述耦合器用于發出多束相干光并將所述多束相干光投射至待測物體；

采集模塊，用于采集待測物體被所述多束相干光照射后的干涉圖像；及

重構模塊，與所述采集模塊電連接，用于根據所述干涉圖像重構所述待測物體的三維輪廓。

在其中一個實施例中，所述重構模塊包括：

第一獲取單元，用于獲取所述干涉圖像的每個待測點的深度；

第二獲取單元，用于獲取所述干涉圖像的每個待測點在所述干涉圖像上的二維坐標；及

重構單元，用于對所述干涉圖像的每個待測點的深度及所述干涉圖像的每個待測點在所述干涉圖像上的二維坐標進行計算，以重構所述待測物體的三維輪廓。

在其中一個實施例中，所述第一獲取單元包括：

選取單元，用于選取所述干涉圖像上的任意一待測點作為參考點；

第一計算單元，用于計算最靠近所述參考點的兩個光斑點之間的距離；

第二計算單元，用于計算所述干涉圖像上最靠近每個待測點的兩個光斑點之間的距離；

第三計算單元，用于根據所述最靠近所述參考點的兩個光斑點之間的距離及所述干涉圖像上最靠近每個待測點的兩個光斑點之間的距離計算得到該點的深度。

在其中一個實施例中，所述出光模塊還包括光源，所述光源用于發出相干光；所述耦合器一端與所述光源連接，另一端作為所述多束相干光的輸出端面。

在其中一個實施例中，所述光源包括半導體激光器。

在其中一個實施例中，所述耦合器遠離所述光源的一端包括多根光纖。

在其中一個實施例中，所述耦合器遠離所述光源一端的多根光纖的尺寸相同。

在其中一個實施例中，所述采集模塊設置于所述耦合器遠離所述光源的一端。

在其中一個實施例中，所述采集模塊包括攝像頭。

在其中一個實施例中，所述攝像頭上設置有光學濾波片。