[發明專利]一種產生條紋結構光的面陣光源配置方法、系統及設備

在審

• 申請號: 202211731015.6
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN116165139A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 張翔;陳豪;袁孝;余勁松
• 申請（專利權）人: 慧三維智能科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/88
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 姚惠菱

1.一種產生條紋結構光的面陣光源配置方法，其特征在于，包括：

S1：根據預期條紋參數和面光源參數計算面光源數量和面光源工作距離；

S2：根據所述面光源參數和面光源工作距離計算所述面光源工作傾角；

S3：根據所述面光源數量、面光源工作距離和面光源工作傾角構建面陣光源系統。

2.根據權利要求1所述的產生條紋結構光的面陣光源配置方法，其特征在于，根據預期條紋參數和面光源參數計算面光源數量和面光源工作距離具體包括：

A1：根據所述預期條紋參數的預期條紋周期和面光源參數的面光源條紋周期計算所述面光源數量；

A2：根據所述預期條紋參數的預期條紋寬度、以及所述面光源參數的面光源條紋周期、焦平面條紋光斑寬度和焦距計算所述面光源工作距離。

3.根據權利要求2所述的產生條紋結構光的面陣光源配置方法，其特征在于，根據所述預期條紋參數的預期條紋周期和面光源參數的面光源條紋周期計算所述面光源數量，所述面光源數量的計算方法為：

所述面光源數量等于面光源條紋周期和預期條紋周期的比值，其計算公式如下：

其中，N為面光源數量，D為面光源條紋周期，T為預期條紋周期。

4.根據權利要求2所述的產生條紋結構光的面陣光源配置方法，其特征在于，根據所述預期條紋參數的預期條紋寬度、以及所述面光源參數的面光源條紋周期、焦平面條紋光斑寬度和焦距計算所述面光源工作距離，所述面光源工作距離的計算公式為：

其中，L為面光源工作距離,D為面光源條紋周期，d為預期條紋寬度,f為焦距，d₁為焦平面條紋光斑寬度。

5.根據權利要求4所述的產生條紋結構光的面陣光源配置方法，其特征在于，根據所述面光源參數和面光源工作距離計算所述面光源工作傾角具體包括：

根據所述面光源工作距離、以及所述面光源參數的面光源載體長度計算所述面光源工作傾角，所述面光源工作傾角的計算公式為：

其中，θ為面光源工作傾角,b為面光源載體長度，L為面光源工作距離。

6.根據權利要求2所述的產生條紋結構光的面陣光源配置方法，其特征在于，根據預期條紋參數和面光源參數計算面陣光源參數，所述面陣光源參數包括面光源數量和面光源工作距離具體還包括：

A3：根據外部亮度、以及條紋亮度的最大值和條紋亮度的最小值計算所述條紋對比度；

所述條紋對比度的計算公式為：

其中，K為條紋對比度,I₁為條紋亮度的最大值，I₂為條紋亮度的最小值,I為外部亮度。

7.一種產生條紋結構光的面陣光源系統，根據權利要求1-6中任意一項所述的方法構建，其特征在于，包括：

面陣光源模塊：所述面陣光源模塊由多個面光源載體以及多個面光源組成，所述面光源包括用于發光的光源和用于聚焦所述光源所發出的光的透鏡，所述面光源用于產生條紋結構光，所述面陣光源模塊用于產生復合預期條紋寬度和預期條紋周期的條紋結構光；所述面光源設置在所述面光源載體上，所述面光源的中心與所述面光源載體的中心重合，當所有載體平面處于同一平面時，所述面光源的中心至所述面陣光源的中心的距離等于所述面光源載體長度，多個所述面光源的中心均位于同一平面上，多個所述面光源產生的條紋結構光互為平行。

8.根據權利要求7所述的產生條紋結構光的面陣光源系統，其特征在于，還包括：外部光源模塊，用于發出亮度從而調整所述面陣光源模塊的條紋對比度。

9.根據權利要求7所述的產生條紋結構光的面陣光源系統，其特征在于，所述面光源還包括：用于對光源發出的光進行準直的光源準直器，所述光源準直器設置在所述光源和透鏡之間。

10.一種產生條紋結構光的面陣光源設備，其特征在于，包括計算機，所述計算機中存儲有指令，所述指令被處理器執行時，執行如權利要求1-6中任意一項所述的方法。