[發(fā)明專利]一種基于同軸平移散斑投射器的高精度三維成像裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110831782.3 | 申請日： | 2021-07-22 |
| 公開（公告）號： | CN113566734B | 公開（公告）日： | 2023-08-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 朱江平;程月;呂坤;周佩;張娜;劉波 | 申請（專利權(quán)）人： | 四川川大智勝軟件股份有限公司;四川大學(xué) |
| 主分類號： | G01B11/24 | 分類號： | G01B11/24;G01N21/84 |
| 代理公司： | 四川力久律師事務(wù)所 51221 | 代理人： | 任曉揚 |
| 地址： | 610045 *** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 同軸 平移 投射 高精度 三維 成像 裝置 | ||
1.一種基于同軸平移散斑投射器的高精度三維成像裝置，其特征在于，包括控制模塊（6）、驅(qū)動電路（7）、電機（8）、刻有散斑圖案的鍍鉻玻璃（9）、LED照明光源（11）和由復(fù)合透鏡陣列組成的柯勒照明系統(tǒng)（12）；
所述控制模塊（6）輸出電機控制信號到驅(qū)動電路（7），驅(qū)動電路（7）根據(jù)所述電機控制信號通過控制電機（8）使得刻有散斑圖案的鍍鉻玻璃（9）發(fā)生平移；并且所述控制模塊（6）還同時輸出照明控制信號到所述LED照明光源（11），所述LED照明光源（11）發(fā)出光源到所述復(fù)合透鏡陣列組成的柯勒照明系統(tǒng)（12）；所述復(fù)合透鏡陣列組成的柯勒照明系統(tǒng)（12）對所述光源進行光學(xué)放大，并提供無影均勻照明；放大后的光源用于投射到平移中的刻有散斑圖案的鍍鉻玻璃（9）形成散斑投射圖；待測物體接收到散斑投射圖后，形成調(diào)制后的散斑圖；所述控制電機（8）的主軸帶動齒輪齒條傳動部件（19）轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的所述齒輪齒條傳動部件（19）使得刻有散斑圖案的鍍鉻玻璃（9）發(fā)生平移，所述齒輪齒條傳動部件（19）包括驅(qū)動齒輪（27）、傳動齒輪（28）和齒條部件（29），驅(qū)動齒輪（27）和傳動齒輪（28）嚙合，傳動齒輪（28）和齒條部件（29）嚙合；所述刻有散斑圖案的鍍鉻玻璃（9）放置在散斑片安裝支架（30）上，所述散斑片安裝支架（30）外部有齒輪，散斑片安裝支架（30）外部的齒輪與所述齒條部件（29）嚙合，齒條部件（29）帶動散斑片安裝支架移動，從而使得刻有散斑圖案的鍍鉻玻璃（9）平移；
所述散斑片安裝支架（30）放置在主體結(jié)構(gòu)部件（15）上，所述主體結(jié)構(gòu)部件（15）中間為中空結(jié)構(gòu)，LED照明光源通過主體結(jié)構(gòu)部件（15）中部的中空結(jié)構(gòu)，將放大后的光源投射到平移中的刻有散斑圖案的鍍鉻玻璃（9），形成散斑投射圖；所述主體結(jié)構(gòu)部件（15）上方設(shè)置有雙滑槽結(jié)構(gòu)（16），在所述散斑片安裝支架（30）的帶動下，刻有散斑圖案的鍍鉻玻璃（9）沿著雙滑槽結(jié)構(gòu)（16）平移；
還包括主體結(jié)構(gòu)上蓋，所述主體結(jié)構(gòu)上蓋（22）和主體結(jié)構(gòu)部件（15）形成容納空間，將所述散斑圖案的鍍鉻玻璃（9）、在散斑片安裝支架（30）、齒輪齒條傳動部件（19）、驅(qū)動電路（7）和電機（8）容納于所述容納空間，并且所述主體結(jié)構(gòu)上蓋（22）為中空結(jié)構(gòu)，所述散斑投射圖通過主體結(jié)構(gòu)上蓋（22）的中空結(jié)構(gòu)投射出去；
還包括雙目相機（10）；
所述控制模塊（6）還輸出拍照信號到所述雙目相機（10），在刻有散斑圖案的鍍鉻玻璃（9）平移的過程中，所述雙目相機（10）同步拍攝調(diào)制后的散斑圖，生成2N張散斑圖，其中，雙目相機（10）中的左相機和右相機各N張；
所述主體結(jié)構(gòu)上蓋（22）、主體結(jié)構(gòu)部件（15）、散斑片安裝支架（30）、所述LED照明光源（11）和所述復(fù)合透鏡陣列組成的柯勒照明系統(tǒng)（12）的幾何中心同軸，并且所述散斑圖案的鍍鉻玻璃（9）在垂直于同軸線的平面移動。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于同軸平移散斑投射器的高精度三維成像裝置，其特征在于，所述刻有散斑圖案的鍍鉻玻璃（9）以時間間隔周期進行平移，每周期內(nèi)平移的距離為3mm，時間間隔周期≤10ms。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于同軸平移散斑投射器的高精度三維成像裝置，其特征在于，所述散斑投射圖通過投射鏡頭部件投射到待測物體，所述投射鏡頭部件包括投射鏡頭（24）和鏡頭鎖緊環(huán)（23），投射鏡頭（24）通過鏡頭鎖緊環(huán)（23）固定于所述主體結(jié)構(gòu)上蓋（22）上方。
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