一种激光线结构光三维扫描装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种激光线结构光三维扫描装置，属于三维扫描技术领域。所述三维扫描装置包括CPU处理器、存储器、激光控制器、步进电机驱动器、以太网接口控制器、COMS控制器、数据量化编码器、CMOS图像采集装置8和线结构光发生器。用于解决环境光在成像过程中所占比例较大造成在强光照射下成像的对比度较差的问题。该激光线结构光三维扫描装置通过滤光片能够减少环境光在成像过程中所占的比例，使在强光照射下的成像仍然具有很好的对比度，进而提高了三维扫描装置成像的抗干扰性能，提高了图像采集的成像质量。

【技术实现步骤摘要】
一种激光线结构光三维扫描装置
本技术涉及一种激光线结构光三维扫描装置，属于三维扫描

技术介绍
近年来，三维扫描装置在机械系统和制造过程中的作用和重要性迅速提高作为必需的组成部分应用于汽车、模具、工业设计等领域。现代化的工业生产要求扫描必须实现高精度化，强抗干扰能力，同时也要求实现高速化和高效率化，因此，非接触扫描和高效率测量成为当前精密测量技术的重要发展方向，因此，非接触式三维扫描装置在各工业设计领域中的应用越来越广泛，随着非接触式三维扫描装置的广泛应用。但是，当前的非接触式三维扫描装置仍然存在对环形光的抗干扰能力较弱的问题。
技术实现思路
本技术为了解决扫描装置采集图像的清晰度较差的问题，提出了一种激光线结构光三维扫描装置，所采取的技术方案如下。所述三维扫描装置包括CPU处理器1、存储器2、激光控制器3、步进电机驱动器4、以太网接口控制器5、COMS控制器6、数据量化编码器7、CMOS图像采集装置8和线结构光发生器11；所述CPU处理器1的各信号输入输出端分别与存储器2、激光控制器3、步进电机驱动器4、以太网接口控制器5、COMS控制器6、数据量化编码器7信号输出输入端对应相连；所述激光控制器3的激光发生控制信号输出端与线结构光发生器11的控制信号输入端相连；所述COMS控制器6的控制信号输出端与CMOS图像采集装置8的控制信号输入端相连。优选地，所述CPU处理器1的存储控制信号交互端与存储器2的存储信号交互端相连；所述CPU处理器1的激光控制信号输出与激光控制器3的控制信号输入端相连；所述CPU处理器1的驱动控制信号输出端与步进电机驱动器4的控制信号输入端相连；所述CPU处理器1的以太网控制信号输出端与以太网接口控制器5的控制信号输入端相连；所述CPU处理器1的CMOS控制信号输出端与CMOS控制器6的控制信号输入端相连；所述CPU处理器1的编码信号输入端与数据量化编码器7的编码信号输出端相连。优选地，所述CMOS图像采集装置8的图像采集镜头前设有滤光片。优选地，所述滤光片的颜色为红色。优选地，所述滤光片采用窄带法布里-伯罗滤光片。优选地，所述窄带法布里-伯罗滤光片的中心波长为650nm，频谱辐射宽带为20nm，半带宽为30nm；所述窄带法布里-伯罗滤光片的中心通透率大于80％；所述窄带法布里-伯罗滤光片的截止波长为400-1100nm，截止深度小于0.1％。优选地，所述CMOS图像采集装置8采用CMOS图像采集摄像机。优选地，所述三维扫描装置还包括以太网接口9和步进电机10；所述以太网接口9与以太网接口控制器5的控制信号输出端相连；所述步进电机10的驱动信号输入端与步进电机驱动器4的驱动信号输出端相连。优选地，所述CPU处理器1采用FPGA系列芯片。本技术的有益效果为：本技术提出的激光线结构光三维扫描装置通过线结构光发生器发射的线结构光投射物体，使线结构光部分在成像中占据着最大灰度值，增大了三维扫描装置采集成像的清晰度，为后期其他设备的图像处理环节提供了高质量的扫描图像，同时，为了解决环境光在成像过程中所占比例较大造成在强光照射下成像的对比度较差的问题，本技术提出激光线结构光三维扫描装置的增加了滤光片，该滤光片能够减少环境光在成像过程中所占的比例，使在强光照射下的成像仍然具有很好的对比度，进而提高了三维扫描装置成像的抗干扰性能，提高了图像采集的成像质量。附图说明图1为本技术所述激光线结构光三维扫描装置结构示意图。(1，CPU处理器；2，存储器；3，激光控制器；4，步进电机驱动器；5，以太网接口控制器；6，COMS控制器；7，数据量化编码器；8，CMOS图像采集装置；9，以太网接口；10，步进电机；11，线结构光发生器)具体实施方式下面结合具体实施例对本技术做进一步说明，但本技术不受实施例的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。以下实施方式中所用材料、仪器和方法，未经特殊说明，均为本领域常规材料、仪器和方法，均可通过商业渠道获得。实施例1图1为本技术所述激光线结构光三维扫描装置结构示意图。如图1所示，所述三维扫描装置包括CPU处理器1、存储器2、激光控制器3、步进电机驱动器4、以太网接口控制器5、COMS控制器6、数据量化编码器7、CMOS图像采集装置8和线结构光发生器11；所述CPU处理器1的各信号输入输出端分别与存储器2、激光控制器3、步进电机驱动器4、以太网接口控制器5、COMS控制器6和数据量化编码器7的信号输出输入端对应相连，具体的：所述CPU处理器1的存储控制信号交互端与存储器2的存储信号交互端相连；所述CPU处理器1的激光控制信号输出与激光控制器3的控制信号输入端相连；所述CPU处理器1的驱动控制信号输出端与步进电机驱动器4的控制信号输入端相连；所述CPU处理器1的以太网控制信号输出端与以太网接口控制器5的控制信号输入端相连；所述CPU处理器1的CMOS控制信号输出端与CMOS控制器6的控制信号输入端相连；所述CPU处理器1的编码信号输入端与数据量化编码器7的编码信号输出端相连。同时，所述激光控制器3的激光发生控制信号输出端与线结构光发生器11的控制信号输入端相连；所述COMS控制器6的控制信号输出端与CMOS图像采集装置8的控制信号输入端相连。其中，所述线结构光发生器11产生波长为650nm的红色单色结构光的激光投射到物体表面另外，所述CMOS图像采集装置8采用CMOS图像采集摄像机，并且，如图1所示，所述CMOS图像采集装置8的图像采集镜头前设有滤光片，即在CMOS图像采集摄像机的镜头前安装滤光片。该滤光片采用窄带法布里-伯罗红色滤光片，其中，所述窄带法布里-伯罗滤光片的中心波长为650nm、频谱辐射宽带为20nm、半带宽为30nm；所述窄带法布里-伯罗滤光片的中心通透率大于80％；所述窄带法布里-伯罗滤光片的截止波长为400-1100nm，截止深度小于0.1％。此外，所述三维扫描装置还包括以太网接口9和步进电机10；所述以太网接口9与以太网接口控制器5的控制信号输出端相连；所述步进电机10的驱动信号输入端与步进电机驱动器4的驱动信号输出端相连。本技术提出的激光线结构光三维扫描庄子中的CPU处理器1采用当前现有技术中的多种智能处理芯片为核心来实现，在本实施例中，所述CPU处理器1采用FPGA系列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光线结构光三维扫描装置，其特征在于，所述三维扫描装置包括CPU处理器(1)、存储器(2)、激光控制器(3)、步进电机驱动器(4)、以太网接口控制器(5)、COMS控制器(6)、数据量化编码器(7)、CMOS图像采集装置(8)和线结构光发生器(11)；所述CPU处理器(1)的各信号输入输出端分别与存储器(2)、激光控制器(3)、步进电机驱动器(4)、以太网接口控制器(5)、COMS控制器(6)、数据量化编码器(7)信号输出输入端对应相连；所述激光控制器(3)的激光发生控制信号输出端与线结构光发生器(11)的控制信号输入端相连；所述COMS控制器(6)的控制信号输出端与CMOS图像采集装置(8)的控制信号输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种激光线结构光三维扫描装置，其特征在于，所述三维扫描装置包括CPU处理器(1)、存储器(2)、激光控制器(3)、步进电机驱动器(4)、以太网接口控制器(5)、COMS控制器(6)、数据量化编码器(7)、CMOS图像采集装置(8)和线结构光发生器(11)；所述CPU处理器(1)的各信号输入输出端分别与存储器(2)、激光控制器(3)、步进电机驱动器(4)、以太网接口控制器(5)、COMS控制器(6)、数据量化编码器(7)信号输出输入端对应相连；所述激光控制器(3)的激光发生控制信号输出端与线结构光发生器(11)的控制信号输入端相连；所述COMS控制器(6)的控制信号输出端与CMOS图像采集装置(8)的控制信号输入端相连。2.根据权利要求1所述激光线结构光三维扫描装置，其特征在于，所述CPU处理器(1)的存储控制信号交互端与存储器(2)的存储信号交互端相连；所述CPU处理器(1)的激光控制信号输出与激光控制器(3)的控制信号输入端相连；所述CPU处理器(1)的驱动控制信号输出端与步进电机驱动器(4)的控制信号输入端相连；所述CPU处理器(1)的以太网控制信号输出端与以太网接口控制器(5)的控制信号输入端相连；所述CPU处理器(1)的CMOS控制信号输出端与CMOS控制器(6)的控制信号输入端相连；所述CPU处理器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，王刚，何艳，吴冈，孙凯明，章军，甄海涛，叶爱英，
申请(专利权)人：黑龙江省科学院自动化研究所，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23