一种结构光发生装置及结构光测量系统制造方法及图纸

本申请公开了一种结构光发生装置及结构光测量系统，其中，所述结构光发生装置包括：位置调整模块，与位置调整模块连接的结构光模块，所述结构光模块包括光源、振镜及与振镜连接的振镜电机；光源发出的光线经过振镜反射面反射后形成结构光，结构光照射到待测物体表面形成结构光光点；所述振镜的反射面在所述振镜电机的带动下以预设点为旋转中心，在预设角度内以预设频率往复旋转，使得所述光点在待测物体表面往复运动。所述结构光发生装置避免了现有技术中光源发出的光线在经过光栅等光学器件形成结构光过程中造成的浪费，从而在不提升光源功率的基础上，提升了结构光的照明亮度，进而拓宽了应用所述结构光发生装置的结构光测量系统的使用范围。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光学成像
，更具体地说，涉及一种结构光发生装置及结构光测量系统。
技术介绍
结构光测量方法是指通过结构光发生装置将结构光投射到待测物体表面，然后利用图像传感器获取被待测物体反射的结构光并成像，最后利用计算机对图像传感器的成像图像进行分析处理，获取待测物体表面的形貌特征等信息的一种方法。在现有技术中，结构光发生装置的结构如图1所示，包括：光源11和形成装置12，所述形成装置12可以为光栅、狭缝等光学器件；光源11发出的光线经过形成装置12后形成点状、条状、网格状或斑纹状的结构光，在这个过程中不可避免的会对光源11发出的光线造成一定的浪费。在进行结构光测量时，要求结构光发生装置形成的结构光的亮度要高于环境光的亮度，这样才能够使得图像传感器分辨出被待测物体反射的结构光并交由计算机进行分析处理操作；但是由于结构光发生装置对散热有较高的要求，因此对构成所述结构光发生装置的光源11的功率有一定的限制，而所述结构光发生装置发出的结构光的亮度与其光源11的功率成正比，这就使得应用所述结构光发生装置的结构光测量系统只能适用于环境光亮度较低的场合，极大的限制了所述结构光测量系统的使用范围。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种结构光发生装置及结构光测量系统，以解决现有技术中的结构光发生装置发出的结构光亮度较低，而使得应用所述结构光发生装置的结构光发生系统只能适用于环境光亮度较低的场
合的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了如下技术方案：一种结构光发生装置，所述结构光发生装置包括：位置调整模块，用于调整所述结构光发生装置发出的结构光照射在待测物体表面的位置；与所述位置调整模块连接的结构光模块，所述结构光模块包括光源、振镜以及与所述振镜连接的振镜电机；所述光源发出的光线经过所述振镜的反射面反射后形成结构光，所述结构光照射到待测物体表面形成结构光光点；所述振镜的反射面在所述振镜电机的带动下以预设点为旋转中心，在预设角度内以预设频率往复旋转，使得所述光点在待测物体表面往复运动。优选的，所述位置调整模块包括步进电机以及与所述步进电机输出端连接的减速器；所述结构光模块设置于所述减速器的输出轴上。优选的，所述振镜包括反射面以及与所述反射面连接的第一连接面和第二连接面；所述第一连接面和第二连接面之间垂直连接。优选的，所述预设点为所述第一连接面与第二连接面连接线的中点。优选的，所述光源为激光器。优选的，所述预设角度的取值范围为0°-100°，包括端点值。优选的，所述预设频率的取值范围为10Hz-2000Hz，包括端点值。一种结构光测量系统，包括：如上述任一实施例所述的结构光发生装置，用于向待测物体发送结构光；图像采集装置，用于接收被待测物体反射的结构光并成像，得到测量图像；与所述图像采集装置及结构光发生装置连接的处理装置，用于接收所述测量图像并对其进行处理，获得待测物体信息。优选的，所述图像采集装置还用于获取环境图像；所述处理装置还用于接收所述环境图像，并对其进行处理获取环境光亮度，根据所述环境光亮度调节所述结构光发生装置发送的结构光参数。优选的，所述结构光参数包括结构光亮度及结构光长度。优选的，所述图像采集装置为电荷耦合元件图像传感器。从上述技术方案可以看出，本专利技术实施例提供了一种结构光发生装置及结构光测量系统，其中，所述结构光发生装置的光源发出的光线经过振镜的反射面反射后照射到待测物体表面形成光点，并利用振镜电机带动振镜往复旋转运动，从而使得所述光点在待测物体表面往复运动，而光点在待测物体表面往复运动的区域就是结构光可以照射的区域。通过上述结构光形成过程可以发现，所述光源发出的光线经过振镜的反射在待测物体表面形成光点，并且由于所述振镜的往复旋转使得所述光点可以在待测物体表面往复运动，避免了现有技术中光源发出的光线在经过光栅等光学器件形成结构光过程中造成的浪费，从而在不提升所述光源功率的基础上，提升了所述结构光的照明亮度，进而拓宽了应用所述结构光发生装置的结构光测量系统的使用范围。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中的结构光发生装置的结构示意图；图2为本申请的一个实施例提供的一种结构光发生装置的结构示意图；图3为本申请的一个优选实施例提供的一种结构光发生装置的结构示意图；图4为本申请的一个实施例提供的一种振镜的截面示意图；图5为本申请的一个实施例提供的一种结构光测量系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本申请实施例提供了一种结构光发生装置，如图2所示，所述结构光发生装置包括：位置调整模块100，用于调整所述结构光发生装置发出的结构光照射在待测物体表面的位置；与所述位置调整模块100连接的结构光模块，所述结构光模块包括光源200、振镜300以及与所述振镜300连接的振镜电机(附图2中未标出)；所述光源200发出的光线经过所述振镜300的反射面反射后形成结构光，所述结构光照射到待测物体表面形成结构光光点；所述振镜300的反射面在所述振镜电机的带动下以预设点为旋转中心，在预设角度内以预设频率往复旋转，使得所述光点在待测物体表面往复运动。需要说明的是，为了使结构表示清楚，附图2中并未标示出所述位置调整模块100与所述结构光模块的连接关系。在本实施例中，所述结构光模块中的光源200、振镜300以及振镜电机设置于同一个结构件上，通过结构件与所述位置调整模块100连接。但本申请对所述结构光模块与所述位置调整模块100的具体连接方式并不做限定，具体视实际情况而定。在上述实施例的基础上，在本申请的一个优选实施例中，如图3所示，所述位置调整模块100包括步进电机110以及与所述步进电机110输出端连接的减速器120；所述结构光模块设置于所述减速器120的输出轴上。需要说明的是，为了使得所述结构光发生装置的结构表示清楚，附图3中并未标示出所述减速器120的输出轴，以及光源200和振镜300与所述输出轴之间的连接关系。在本实施例中，设置所述减速器120的目的是将步进电机110输出的角位移进一步处理后输出，经过所述减速器120处理后输出的角位移信号的每次改变量可以精确到0.018°或更小，以实现对所述结构光发生装置发出的结构光照射在待测物体表面的位置的精确控制。在本申请的一个实施例中，所述步进电机110为反应式步进电机或永磁式
步进电机或混合式步进电机；本申请对所述步进电机110的具体种类并不做限定，具体视实际情况而定。还需要说明的是，在本实施例中，所述振镜300以预设点为旋转中心，在预设角度内以预设频率往复旋转的目的是不断改变光源200发出的光线在振镜300反射面的入射角，从而改变所述光点在待测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构光发生装置，其特征在于，所述结构光发生装置包括：位置调整模块，用于调整所述结构光发生装置发出的结构光照射在待测物体表面的位置；与所述位置调整模块连接的结构光模块，所述结构光模块包括光源、振镜以及与所述振镜连接的振镜电机；所述光源发出的光线经过所述振镜的反射面反射后形成结构光，所述结构光照射到待测物体表面形成结构光光点；所述振镜的反射面在所述振镜电机的带动下以预设点为旋转中心，在预设角度内以预设频率往复旋转，使得所述光点在待测物体表面往复运动。

【技术特征摘要】
1.一种结构光发生装置，其特征在于，所述结构光发生装置包括：位置调整模块，用于调整所述结构光发生装置发出的结构光照射在待测物体表面的位置；与所述位置调整模块连接的结构光模块，所述结构光模块包括光源、振镜以及与所述振镜连接的振镜电机；所述光源发出的光线经过所述振镜的反射面反射后形成结构光，所述结构光照射到待测物体表面形成结构光光点；所述振镜的反射面在所述振镜电机的带动下以预设点为旋转中心，在预设角度内以预设频率往复旋转，使得所述光点在待测物体表面往复运动。2.根据权利要求1所述的结构光发生装置，其特征在于，所述位置调整模块包括步进电机以及与所述步进电机输出端连接的减速器；所述结构光模块设置于所述减速器的输出轴上。3.根据权利要求1所述的结构光发生装置，其特征在于，所述振镜包括反射面以及与所述反射面连接的第一连接面和第二连接面；所述第一连接面和第二连接面之间垂直连接。4.根据权利要求3所述的结构光发生装置，其特征在于，所述预设点为所述第一连接面与第二连接面连接线的中点。5.根据权利要求1所述的结构光发生装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：周斌，王彦哲，潘强，邓瀚林，
申请(专利权)人：感知控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32