三维影像获取装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种三维影像获取装置，包括控制处理装置、镜头、1/4波片、偏振分光器、偏振片、点阵发光元件及拾像器，镜头、拾像器、偏振分光器及1/4波片的中心位于同一水平线上，偏振分光器设置于镜头与拾像器之间，1/4波片设置于偏振分光器及镜头之间，点阵发光元件和偏振片设置于偏振分光器的一侧，点阵发光元件的光源经偏振片、偏振分光器及1/4波片后照射在被测物上并反射，被测物的反射光经镜头成像于拾像器上，控制处理装置改变镜头与被测物之间的距离，并控制点阵发光元件开闭，获取不同距离下点阵发光元件开闭状态在拾像器上生成的图像。本实用新型专利技术结构简单，控制处理装置处理点阵发光元件不同状态的成像图精确形成三维影像，成像效果好。

3-D Image Acquisition Device

The utility model provides a three-dimensional image acquisition device, which includes a control processing device, a lens, a quarter wave plate, a polarization splitter, a polarizer, a dot matrix light emitting element and a pickup. The center of the lens, a pickup, a polarization splitter and a quarter wave plate are located on the same horizontal line, a polarization splitter is arranged between the lens and the pickup, and a quarter wave plate is arranged between the polarization splitter and the lens. The lattice light-emitting elements and polarizers are arranged on one side of the polarization splitter. The light source of the lattice light-emitting elements irradiates and reflects on the measured object through the polarizer, polarization splitter and 1/4 wave plate. The reflected light of the measured object is imaged on the camera through the lens. The processing device is controlled to change the distance between the lens and the measured object and to control the opening and closing of the lattice light-emitting elements to obtain the points at different distances. The image generated by the open and close state of the array light-emitting elements on the pickup. The utility model has simple structure, and the control processing device can process the imaging images of different states of the dot matrix luminous elements to form three-dimensional images accurately, and the imaging effect is good.

【技术实现步骤摘要】
三维影像获取装置
本技术涉及一种成像装置，尤其涉及一种三维影像获取装置。
技术介绍
人类是具有立体空间感官的生物，当双眼看着一个被测物时，双眼间具有角度的视差，这种视差信号会传送至大脑，并在大脑的视觉处理区组合成像，形成具有层次和景深的单一物像，进而令人类产生三维空间的立体感，而随着科技的日益进步，三维影像是继高清影像后的发展趋势，现有的三维影像获取装置一般是利用不同的获取装置以不同的角度拍摄多张影像，再进行合成得到三维影像，或是在获取装置的本体上配置两个独立的镜头，并将镜头之间的距离设置为约等于人类两眼间平均距离，藉此仿真人类的左右眼以获取三维影像，上述三维影像获取装置结构复杂，操作难度大且成本昂贵。故，需要一种成本低、结构简单且三维被测物成像效果良好的三维影像获取装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种成本低、结构简单且三维被测物成像效果良好的三维影像获取装置。为了实现上述目的，本技术提供一种三维影像获取装置，包括控制处理装置、镜头、1/4波片、偏振分光器、偏振片、点阵发光元件以及拾像器，所述镜头、拾像器、偏振分光器以及1/4波片的中心位于同一水平线上，所述偏振分光器设置于所述镜头与所述拾像器之间，所述1/4波片设置于所述偏振分光器以及镜头之间，所述点阵发光元件和偏振片设置于所述偏振分光器的一侧，所述点阵发光元件发出光源，所述光源依次经偏振片、偏振分光器以及1/4波片后照射在被测物上并反射，经所述被测物反射的反射光通过所述镜头成像于所述拾像器上，所述控制处理装置控制所述镜头移动以改变所述镜头与被测物之间的距离f1，所述控制处理装置控制所述点阵发光元件的开闭，并获取不同所述距离f1下的所述点阵发光元件开启或关闭状态下在所述拾像器上生成的图像并处理。与现有技术相比，本技术的点阵发光元件的光源经偏振片后形成单一波长的光，在经过偏振分光器以及1/4波片形成圆偏振光，照射在被测物上更加清晰，使得控制处理装置能够更加精确获得被测物的三维影像，点阵发光元件中每一光源点照射至被测物后反射，被测物的反射光通过镜头成像于拾像器中，控制处理装置控制镜头移动而改变镜头与被测物之间的距离f1以及控制点阵发光元件的开闭，从而获得在不同距离f1下的点阵发光元件开启时的成像图以及点阵发光元件关闭时的成像图，在点阵发光元件开启状态下得到的成像图为照射图，而在点阵发光元件关闭状态下得到的成像图为背景图，控制处理装置接收n个不同的距离f1的照射图以及背景图后，对每个距离f1所对应的照射图和背景图进行处理得到每个距离f1对应的点阵照射图，再通过控制处理装置从每一张点阵照射图中找出每一光源点的最高对比度所对应的距离f1，再将每一光源点的最高对比度所对应的距离f1组成深度图，相应地可得到与被测物相关的三维数据以构成三维影像，本技术直接通过一个镜头获取三维影像，无需使用多个镜头也无需在不同角度拍摄被测物再合成三维影像，结构简单，成本相对较低，且通过深度图可精确形成三维影像，所生成的三维影像更加接近真实被测物，成像效果良好。较佳地，所述控制处理装置包括控制单元，处理单元以及显示单元，所述控制单元控制所述镜头移动以及点阵发光元件的开闭，所述处理单元获取所述拾像器上生成的图像并处理，所述显示单元显示拾像器上生成的图像。较佳地，本技术的三维影像获取装置还包括同于调节光通量的光圈，所述光圈设置于所述1/4波片与镜头之间，且所述光圈的中心与镜头的中心位于同一水平线上。较佳地，所述三维影像获取装置满足其中f1为所述被测物与所述镜头的之间距离，f2为所述镜头与所述拾像器之间的距离，f为所述镜头的焦长。较佳地，所述点阵发光元件包括灯板以及若干个均匀排布在所述灯板上的LED灯。附图说明图1是本技术的三维影像获取装置的结构示意图。图2是本技术的点阵发光元件的结构示意图。图3是本技术的三维影像获取装置的流程图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清晰的理解，先对照附图详细说明本技术的具体实施方式。请参考图1，本技术提供一种三维影像获取装置100，包括控制处理装置101、镜头102、1/4波片103、偏振分光器104、偏振片105、点阵发光元件106以及拾像器107，具体地，镜头102、1/4波片103、偏振分光器104以及拾像器107的中心位于同一水平线上，其中偏振分光器104设置于镜头102以及拾像器107之间，1/4波片103设置于偏振分光器104与镜头102之间，而点阵发光元件106与偏振片105设置于偏振分光器104的一侧；偏振分光器104为常用的光学器件，偏振分光器104英文：polarizationbeamsplitte，简称：PBS，偏振分光器104能把入射的非偏振光分成两束垂直的线偏光，其中P偏光完全通过，而S偏光以45度角被反射，出射方向与P光成90度角，偏振分光棱镜由一对高精度直角棱镜胶合而成，其中一个棱镜的斜边上镀有偏振分光介质膜，因此本技术的拾像器107位于偏振分光器104的P偏光方向，点阵发光元件106位于偏振分光器104的S偏光方向，使得拾像器107与点阵发光元件106位于偏振分光器104相邻的两侧，即拾像器107与点阵发光元件106呈垂直的设置；偏振片105设置于点阵发光元件106与偏振分光器104之间，点阵发光元件106开启时发出光源，所述光源依次经偏振片105、偏振分光器104以及1/4波片103后照射在被测物10上，所述光源照射在被测物10上后被反射，而经被测物10反射的反射光通过镜头102而成像于拾像器107上，控制处理装置101可控制镜头102移动以改变镜头102与被测物10之间的距离f1，还可控制点阵发光元件106的开启与关闭，并获取不同距离f1下的点阵发光元件106开启或关闭状态下拾像器107上生成的图像并对图像进行处理。具体地，控制处理装置101将镜头102移动使得镜头102与被测物10之间的距离为f1＝f11，控制处理装置101开启点阵发光元件106，点阵发光元件106的光源经偏振片105、偏振分光器104以及1/4波片103后照射在被测物10上，被测物10的反射光(此处被测物10的反射光包括自然光以及点阵发光元件106的光源)经镜头102成像于拾像器107上，此时图像为照射图，控制处理装置101获取照射图并存储，控制处理装置101关闭点阵发光元件106，此时处于自然状态下(即被测物仅在自然光下)，被测物10的反射光(此处被测物10的反射光为自然光)经镜头102成像于拾像器107上，此时图像为背景图，控制处理装置101获取背景图并存储，控制处理装置101再处理照射图以及背景图，将照射图减去背景图，即将照射图中位置及亮度与背景图中完全一致的部分消除，从而得到点阵发光元件106上的每一光源点的对比度图像，该图像为点阵照射图。重复以上步骤，获取多个不同距离f1下的点阵照射图，并对点阵照射图进行存储以进行后续的处理。其中，控制处理装置101包括控制单元101a、处理单元101b以及显示单元101c,控制单元101a控制镜头102移动以及点阵发光元件106的开闭，处理单元101b获取拾像器107上生成的图像并处理，拾像器107所生成的图像存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维影像获取装置，其特征在于，包括控制处理装置、镜头、1/4波片、偏振分光器、偏振片、点阵发光元件以及拾像器，所述镜头、拾像器、偏振分光器以及1/4波片的中心位于同一水平线上，所述偏振分光器设置于所述镜头与所述拾像器之间，所述1/4波片设置于所述偏振分光器以及镜头之间，所述点阵发光元件和偏振片设置于所述偏振分光器的一侧，所述点阵发光元件发出光源，所述光源依次经偏振片、偏振分光器以及1/4波片后照射在被测物上并反射，经所述被测物反射的反射光通过所述镜头成像于所述拾像器上，所述控制处理装置控制所述镜头移动以改变所述镜头与被测物之间的距离f1，所述控制处理装置控制所述点阵发光元件的开闭，并获取不同所述距离f1下的所述点阵发光元件开启或关闭状态下在所述拾像器上生成的图像并处理。

【技术特征摘要】
1.一种三维影像获取装置，其特征在于，包括控制处理装置、镜头、1/4波片、偏振分光器、偏振片、点阵发光元件以及拾像器，所述镜头、拾像器、偏振分光器以及1/4波片的中心位于同一水平线上，所述偏振分光器设置于所述镜头与所述拾像器之间，所述1/4波片设置于所述偏振分光器以及镜头之间，所述点阵发光元件和偏振片设置于所述偏振分光器的一侧，所述点阵发光元件发出光源，所述光源依次经偏振片、偏振分光器以及1/4波片后照射在被测物上并反射，经所述被测物反射的反射光通过所述镜头成像于所述拾像器上，所述控制处理装置控制所述镜头移动以改变所述镜头与被测物之间的距离f1，所述控制处理装置控制所述点阵发光元件的开闭，并获取不同所述距离f1下的所述点阵发光元件开启或关闭状态下在所述拾像器上生成的图像并处理。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：范继良，
申请(专利权)人：黄剑鸣，
类型：新型
国别省市：中国香港,81