本實(shí)用新型涉及一種激光線結(jié)構(gòu)光三維掃描裝置，屬于三維掃描技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，三維掃描裝置在機(jī)械系統(tǒng)和制造過程中的作用和重要性迅速提高作為必需的組成部分應(yīng)用于汽車、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域?，F(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)要求掃描必須實(shí)現(xiàn)高精度化，強(qiáng)抗干擾能力，同時(shí)也要求實(shí)現(xiàn)高速化和高效率化，因此，非接觸掃描和高效率測(cè)量成為當(dāng)前精密測(cè)量技術(shù)的重要發(fā)展方向，因此，非接觸式三維掃描裝置在各工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，隨著非接觸式三維掃描裝置的廣泛應(yīng)用。但是，當(dāng)前的非接觸式三維掃描裝置仍然存在對(duì)環(huán)形光的抗干擾能力較弱的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了解決掃描裝置采集圖像的清晰度較差的問題，提出了一種激光線結(jié)構(gòu)光三維掃描裝置，所采取的技術(shù)方案如下。

所述三維掃描裝置包括CPU處理器1、存儲(chǔ)器2、激光控制器3、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4、以太網(wǎng)接口控制器5、COMS控制器6、數(shù)據(jù)量化編碼器7、CMOS圖像采集裝置8和線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器11；所述CPU處理器1的各信號(hào)輸入輸出端分別與存儲(chǔ)器2、激光控制器3、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4、以太網(wǎng)接口控制器5、COMS控制器6、數(shù)據(jù)量化編碼器7信號(hào)輸出輸入端對(duì)應(yīng)相連；所述激光控制器3的激光發(fā)生控制信號(hào)輸出端與線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器11的控制信號(hào)輸入端相連；所述COMS控制器6的控制信號(hào)輸出端與CMOS圖像采集裝置8的控制信號(hào)輸入端相連。

優(yōu)選地，所述CPU處理器1的存儲(chǔ)控制信號(hào)交互端與存儲(chǔ)器2的存儲(chǔ)信號(hào)交互端相連；所述CPU處理器1的激光控制信號(hào)輸出與激光控制器3的控制信號(hào)輸入端相連；所述CPU處理器1的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4的控制信號(hào)輸入端相連；所述CPU處理器1的以太網(wǎng)控制信號(hào)輸出端與以太網(wǎng)接口控制器5的控制信號(hào)輸入端相連；所述CPU處理器1的CMOS控制信號(hào)輸出端與CMOS控制器6的控制信號(hào)輸入端相連；所述CPU處理器1的編碼信號(hào)輸入端與數(shù)據(jù)量化編碼器7的編碼信號(hào)輸出端相連。

優(yōu)選地，所述CMOS圖像采集裝置8的圖像采集鏡頭前設(shè)有濾光片。

優(yōu)選地，所述濾光片的顏色為紅色。

優(yōu)選地，所述濾光片采用窄帶法布里-伯羅濾光片。

優(yōu)選地，所述窄帶法布里-伯羅濾光片的中心波長(zhǎng)為650nm，頻譜輻射寬帶為20nm，半帶寬為30nm；所述窄帶法布里-伯羅濾光片的中心通透率大于80％；所述窄帶法布里-伯羅濾光片的截止波長(zhǎng)為400-1100nm，截止深度小于0.1％。

優(yōu)選地，所述CMOS圖像采集裝置8采用CMOS圖像采集攝像機(jī)。

優(yōu)選地，所述三維掃描裝置還包括以太網(wǎng)接口9和步進(jìn)電機(jī)10；所述以太網(wǎng)接口9與以太網(wǎng)接口控制器5的控制信號(hào)輸出端相連；所述步進(jìn)電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端相連。

優(yōu)選地，所述CPU處理器1采用FPGA系列芯片。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型提出的激光線結(jié)構(gòu)光三維掃描裝置通過線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器發(fā)射的線結(jié)構(gòu)光投射物體，使線結(jié)構(gòu)光部分在成像中占據(jù)著最大灰度值，增大了三維掃描裝置采集成像的清晰度，為后期其他設(shè)備的圖像處理環(huán)節(jié)提供了高質(zhì)量的掃描圖像，同時(shí)，為了解決環(huán)境光在成像過程中所占比例較大造成在強(qiáng)光照射下成像的對(duì)比度較差的問題，本實(shí)用新型提出激光線結(jié)構(gòu)光三維掃描裝置的增加了濾光片，該濾光片能夠減少環(huán)境光在成像過程中所占的比例，使在強(qiáng)光照射下的成像仍然具有很好的對(duì)比度，進(jìn)而提高了三維掃描裝置成像的抗干擾性能，提高了圖像采集的成像質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所述激光線結(jié)構(gòu)光三維掃描裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

(1，CPU處理器；2，存儲(chǔ)器；3，激光控制器；4，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；5，以太網(wǎng)接口控制器；6，COMS控制器；7，數(shù)據(jù)量化編碼器；8，CMOS圖像采集裝置；9，以太網(wǎng)接口；10，步進(jìn)電機(jī)；11，線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器)

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型不受實(shí)施例的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”和“豎著”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接連接，亦可以是通過中間媒介間接連接，可以是兩個(gè)部件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”、“多組”、“多根”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

以下實(shí)施方式中所用材料、儀器和方法，未經(jīng)特殊說明，均為本領(lǐng)域常規(guī)材料、儀器和方法，均可通過商業(yè)渠道獲得。

實(shí)施例1

圖1為本實(shí)用新型所述激光線結(jié)構(gòu)光三維掃描裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述三維掃描裝置包括CPU處理器1、存儲(chǔ)器2、激光控制器3、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4、以太網(wǎng)接口控制器5、COMS控制器6、數(shù)據(jù)量化編碼器7、CMOS圖像采集裝置8和線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器11；所述CPU處理器1的各信號(hào)輸入輸出端分別與存儲(chǔ)器2、激光控制器3、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4、以太網(wǎng)接口控制器5、COMS控制器6和數(shù)據(jù)量化編碼器7的信號(hào)輸出輸入端對(duì)應(yīng)相連，具體的：所述CPU處理器1的存儲(chǔ)控制信號(hào)交互端與存儲(chǔ)器2的存儲(chǔ)信號(hào)交互端相連；所述CPU處理器1的激光控制信號(hào)輸出與激光控制器3的控制信號(hào)輸入端相連；所述CPU處理器1的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4的控制信號(hào)輸入端相連；所述CPU處理器1的以太網(wǎng)控制信號(hào)輸出端與以太網(wǎng)接口控制器5的控制信號(hào)輸入端相連；所述CPU處理器1的CMOS控制信號(hào)輸出端與CMOS控制器6的控制信號(hào)輸入端相連；所述CPU處理器1的編碼信號(hào)輸入端與數(shù)據(jù)量化編碼器7的編碼信號(hào)輸出端相連。

同時(shí)，所述激光控制器3的激光發(fā)生控制信號(hào)輸出端與線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器11的控制信號(hào)輸入端相連；所述COMS控制器6的控制信號(hào)輸出端與CMOS圖像采集裝置8的控制信號(hào)輸入端相連。其中，所述線結(jié)構(gòu)光發(fā)生器11產(chǎn)生波長(zhǎng)為650nm的紅色單色結(jié)構(gòu)光的激光投射到物體表面

另外，所述CMOS圖像采集裝置8采用CMOS圖像采集攝像機(jī)，并且，如圖1所示，所述CMOS圖像采集裝置8的圖像采集鏡頭前設(shè)有濾光片，即在CMOS圖像采集攝像機(jī)的鏡頭前安裝濾光片。該濾光片采用窄帶法布里-伯羅紅色濾光片，其中，所述窄帶法布里-伯羅濾光片的中心波長(zhǎng)為650nm、頻譜輻射寬帶為20nm、半帶寬為30nm；所述窄帶法布里-伯羅濾光片的中心通透率大于80％；所述窄帶法布里-伯羅濾光片的截止波長(zhǎng)為400-1100nm，截止深度小于0.1％。

此外，所述三維掃描裝置還包括以太網(wǎng)接口9和步進(jìn)電機(jī)10；所述以太網(wǎng)接口9與以太網(wǎng)接口控制器5的控制信號(hào)輸出端相連；所述步進(jìn)電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端相連。

本實(shí)用新型提出的激光線結(jié)構(gòu)光三維掃描莊子中的CPU處理器1采用當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)中的多種智能處理芯片為核心來實(shí)現(xiàn)，在本實(shí)施例中，所述CPU處理器1采用FPGA系列芯片完成激光線結(jié)構(gòu)光三維掃描裝置的設(shè)計(jì)，并且，以FPGA系列芯片為核心的CPU處理器1對(duì)其他部件的控制均為現(xiàn)有成熟技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)中有多種控制形式可以選擇(如閉環(huán)控制等)，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所選的FPGA芯片說明書及編程教材書籍即可實(shí)現(xiàn)各部件的控制，在此不做詳細(xì)說明。

雖然本實(shí)用新型已以較佳的實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動(dòng)和修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。