The invention belongs to the field of photoelectric detection, in particular to a rapid measurement device and method for structured light projection. The measuring device includes a camera and an optical projection system arranged around the camera. The optical projection system includes N diffraction gratings and N light sources corresponding to the diffraction grating one by one. The phase shift fringes of the sine pattern are generated after the light source is projected to the grating; the phase of the N amplitude phase shifting fringes produced by the N diffraction gratings is of the phase of 2 pi /N. The N light source is connected to the camera through the synchronous circuit. The invention solves the technical problems of large volume, heavy weight and slow measuring speed of the existing measuring equipment.
【技术实现步骤摘要】
结构光投影快速测量装置及方法
本专利技术属于光电检测领域,具体涉及一种结构光投影快速测量装置及方法。
技术介绍
结构光投影法是全场测量法,有测量速度快、精度高、测量系统结构简单、易于实现计算机控制等优点,结构光投影法通过投影系统将一组按一定规律分布的结构光条纹图(如正弦条纹)投影到被测物体表面,被测物体的高度对投影条纹的振幅和相位进行了调制,利用成像系统采集的变形结构光条纹图,采用一定的算法将变形条纹图中的高度信息解调出来,从而得到物体的三维轮廓。结构光投影法测量设备多为相机加投影仪的组合,该设备占用较大的空间,体积大,质量重,不方便携带,而且测量速度较慢。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种结构光投影快速测量装置及方法,解决了现有的测量设备体积大、质量重且测量速度慢的技术问题。本专利技术的技术解决方案是:一种结构光投影快速测量装置,其特殊之处在于:包括相机和布置在相机周围的光学投影系统,所述光学投影系统包括N个衍射光栅和与衍射光栅一一对应的N个光源,光源投影到光栅后产生正弦图案的相移条纹图;N个衍射光栅产生的N幅相移条纹图之间具有2π/N的相位差,N个光源分别通过同步电路与相机相连。进一步地,上述衍射光栅的中心设置有全透光圆孔,利用通过此圆孔的光线和标定板信息联立解算相机和衍射光栅的位置和姿态关系,为最终准确求得三维重建结果提供参数。进一步地,N个衍射光栅相互平行设置。进一步地,上述光学投影系统中的衍射光栅的数量为四个。进一步地,上述光学投影系统呈矩形布置,四个衍射光栅分别位于矩形的四个顶点,所述相机位于矩形的中心。本专利技术还提供一种结构光投影快速测量 ...
【技术保护点】
1.一种结构光投影快速测量装置,其特征在于:包括相机和布置在相机周围的光学投影系统,所述光学投影系统包括N个衍射光栅和与衍射光栅一一对应的N个光源,光源投影到光栅后产生正弦图案的相移条纹图;N个衍射光栅产生的N幅相移条纹图之间具有2π/N的相位差,N个光源分别通过同步电路与相机相连。
【技术特征摘要】
1.一种结构光投影快速测量装置,其特征在于:包括相机和布置在相机周围的光学投影系统,所述光学投影系统包括N个衍射光栅和与衍射光栅一一对应的N个光源,光源投影到光栅后产生正弦图案的相移条纹图;N个衍射光栅产生的N幅相移条纹图之间具有2π/N的相位差,N个光源分别通过同步电路与相机相连。2.根据权利要求1所述的结构光投影快速测量装置,其特征在于:所述衍射光栅的中心设置有全透光圆孔。3.根据权利要求2所述的结构光投影快速测量装置,其特征在于:N个衍射光栅相互平行设置。4.根据权利要求1-3中任一所述的结构光投影快速测量装置,其特征在于:所述光学投影系统中的衍射光栅的数量为四个。5.根据权利要求4所述的结构光投影快速测量装置,其特征在于:所述光学投影系统呈矩形布置,四个衍射光栅分别位于矩形的四个顶点,所述相机位于矩形的中心。6.一种结构光投影快速测量方法,其特征在于,包括以下步骤:1)搭建如权利要求1-5中任一所述的结构光投影快速测量装置;2)标定N个衍射光栅与相机之间的距离和角度关系,标定...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋宗玺,李宝鹏,雷浩,淡丽军,王峰涛,孙忠涵,李伟,成鹏飞,高伟,樊学武,
申请(专利权)人:中国科学院西安光学精密机械研究所,
类型:发明
国别省市:陕西,61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。