變形結(jié)構(gòu)光圖案進(jìn)行分析，以計算出被測物4表面各點的高度信息。
[0034]投影機(jī)I包括第一圓偏振器。投影機(jī)I產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)光5通過第一圓偏振器，形成圓偏振的結(jié)構(gòu)光5，然后被投射到被測物4表面。投影機(jī)I可為LC0S104投影機(jī)I或DLP投影機(jī)I。圖2所示為一 LC0S104投影機(jī)I的具體結(jié)構(gòu)圖，其中的第一圓偏振器包括第一線偏振片105及四分之一波片106，結(jié)構(gòu)光5依次通過第一線偏振片105及四分之一波片106后形成圓偏振的結(jié)構(gòu)光5。該LC0S104投影機(jī)I還包括LED光源101、光學(xué)透鏡組102、第二線偏振片103、LC0S104、聚光鏡107等。所述LED光源101用于產(chǎn)生白光。由于LED光源101 —般為點光源，其產(chǎn)生的白光一般為發(fā)散型，可通過增加一光學(xué)透鏡組102對LED光源101產(chǎn)生的白光進(jìn)行整形，使白光通過該光學(xué)透鏡組102后形成面光源。形成的面光源通過偏振片后，產(chǎn)生偏振的面光源，并被投射到LC0S104上。LC0S104可在所述圖像分析及控制系統(tǒng)3的控制下反射該偏振面光源，形成結(jié)構(gòu)光5。根據(jù)前述，可通過圖像分析及控制系統(tǒng)3確定需要產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)光5，LC0S104可同圖像分析及控制系統(tǒng)3接收將要生成的結(jié)構(gòu)光5信息，并根據(jù)該結(jié)構(gòu)光5信息控制其內(nèi)部各像素反光板的開關(guān)及發(fā)光強(qiáng)度，以形成該結(jié)構(gòu)光5。該結(jié)構(gòu)光5通過第一圓偏振器形成圓偏振的結(jié)構(gòu)光5，形成的圓偏振的結(jié)構(gòu)光5通過聚光鏡107聚光后被投射到被測物4表面。該LC0S104投影機(jī)I的第一圓偏振器包括第一線偏振片105及四分之一波片106，結(jié)構(gòu)光5依次通過第一線偏振片105及四分之一波片106后形成圓偏振的結(jié)構(gòu)光5。
[0035]相機(jī)2的鏡頭前端安裝有第二圓偏振器。第二圓偏振器可消除進(jìn)入相機(jī)2的光線中的非圓偏振光成分。第二圓偏振器可為一圓偏振片或其他可能結(jié)構(gòu)。需注意的是，第一圓偏振器與第二圓偏振器類型需相同，同為左旋圓偏振器或右旋圓偏振器。相機(jī)2的鏡頭為遠(yuǎn)心鏡頭201。所述投影機(jī)I還可與所述相機(jī)2連接，將所述結(jié)構(gòu)光5投射到被測物4表面的同時，通過同步信號觸發(fā)所述相機(jī)2同步對所述被測物4表面進(jìn)行曝光，以采集所述變形結(jié)構(gòu)光圖案。
[0036]通過采用第一圓偏振器及第二圓偏振器，可顯著減少被測物4表面的過多反光，使進(jìn)入相機(jī)2的傳感器始終處于線性狀態(tài)，不產(chǎn)生過飽和。這樣，即使被測物4表面有高反光，通過相機(jī)2采集的圖像計算出的被測物4表面各點的高度值也是準(zhǔn)確的。
[0037]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可降低被測物表面反光的三維測量系統(tǒng)，包括圖像分析及控制系統(tǒng)、投影機(jī)及相機(jī)； 所述圖像分析及控制系統(tǒng)用于控制所述投影機(jī)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)光； 所述投影機(jī)用于從第一方向?qū)⑺鼋Y(jié)構(gòu)光投射到被測物表面，在被測物表面形成變形結(jié)構(gòu)光圖案； 所述圖像分析及控制系統(tǒng)還用于通過所述相機(jī)從第二方向采集所述變形結(jié)構(gòu)光圖案，并對所述變形結(jié)構(gòu)光圖案進(jìn)行分析，以獲取被測物表面的深度信息；其特征在于，所述投影機(jī)包括第一圓偏振器；所述結(jié)構(gòu)光通過所述第一圓偏振器形成圓偏振的結(jié)構(gòu)光后被投射到被測物表面； 所述相機(jī)的鏡頭前端安裝有第二圓偏振器；所述第二圓偏振器用于消除進(jìn)入所述相機(jī)的光線中的非圓偏振光成分； 所述第一圓偏振器與第二圓偏振器同為左旋圓偏振器或右旋圓偏振器。2.如權(quán)利要求1所述的可降低被測物表面反光的三維測量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一圓偏振器包括第一線偏振片及四分之一波片； 所述結(jié)構(gòu)光依次通過所述第一線偏振片及四分之一波片后形成圓偏振的結(jié)構(gòu)光。3.如權(quán)利要求1所述的可降低被測物表面反光的三維測量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一方向與所述第二方向成30度角。4.如權(quán)利要求1所述的可降低被測物表面反光的三維測量系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)光為相移數(shù)字條紋光或莫爾條紋光。5.如權(quán)利要求1所述的可降低被測物表面反光的三維測量系統(tǒng)，其特征在于，所述投影機(jī)為LCOS投影機(jī)或DLP投影機(jī)。6.如權(quán)利要求5所述的可降低被測物表面反光的三維測量系統(tǒng)，其特征在于，所述LCOS投影機(jī)包括LED光源、光學(xué)透鏡組、第二線偏振片、LCOS、聚光鏡； 所述LED光源產(chǎn)生白光； 所述白光通過所述光學(xué)透鏡組后形成面光源； 所述面光源通過所述第二線偏振片后投射到所述LCOS上； 所述LCOS在所述圖像分析及控制系統(tǒng)的控制下反射所述面光源，形成所述結(jié)構(gòu)光； 所述結(jié)構(gòu)光通過所述第一圓偏振器形成圓偏振的結(jié)構(gòu)光； 所述圓偏振的結(jié)構(gòu)光通過所述聚光鏡聚光后被投射到被測物表面。7.如權(quán)利要求1所述的可降低被測物表面反光的三維測量系統(tǒng)，其特征在于，所述相機(jī)的鏡頭為遠(yuǎn);L.、鏡頭。8.如權(quán)利要求1所述的可降低被測物表面反光的三維測量系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像分析及控制系統(tǒng)包括計算機(jī)系統(tǒng)。9.如權(quán)利要求1所述的可降低被測物表面反光的三維測量系統(tǒng)，其特征在于，所述第二圓偏振器為一圓偏振片。10.如權(quán)利要求1所述的可降低被測物表面反光的三維測量系統(tǒng)，其特征在于，所述投影機(jī)與所述相機(jī)連接，還用于將所述結(jié)構(gòu)光投射到被測物表面的同時，通過同步信號觸發(fā)所述相機(jī)同步對所述被測物表面進(jìn)行曝光，以采集所述變形結(jié)構(gòu)光圖案。
【專利摘要】本實用新型涉及一種可降低被測物表面反光的三維測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括圖像分析及控制系統(tǒng)、投影機(jī)及相機(jī)；圖像分析及控制系統(tǒng)用于控制所述投影機(jī)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)光；投影機(jī)用于從第一方向?qū)⒔Y(jié)構(gòu)光投射到被測物表面，在被測物表面形成變形結(jié)構(gòu)光圖案；圖像分析及控制系統(tǒng)還用于通過相機(jī)從第二方向采集變形結(jié)構(gòu)光圖案，并對變形結(jié)構(gòu)光圖案進(jìn)行分析，以獲取被測物表面的深度信息；其特征在于，投影機(jī)包括第一圓偏振器；結(jié)構(gòu)光通過第一圓偏振器形成圓偏振的結(jié)構(gòu)光后被投射到被測物表面；相機(jī)的鏡頭前端安裝有第二圓偏振器；第二圓偏振器用于消除進(jìn)入相機(jī)的光線中的非圓偏振光成分；第一圓偏振器與第二圓偏振器同為左旋圓偏振器或右旋圓偏振器。
【IPC分類】G01B11/25
【公開號】CN204902786
【申請?zhí)枴緾N201520347991
【發(fā)明人】陳昌科
【申請人】東莞市盟拓光電科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年5月26日