双目视觉扫描系统及扫描方法技术方案

本发明专利技术适用于三维扫描技术领域，提供一种双目视觉扫描系统及扫描方法，该系统包括控制模块、光结构投影装置、图像采集装置；所述光结构投影装置包括依次排列设置的照明装置、光学透镜、固定光栅和可移动光栅；所述控制模块与所述照明装置、可移动光栅连接，控制所述照明装置的亮度和所述可移动光栅的移动，产生预设的条纹结构光；所述控制模块还与所述图像采集装置连接，控制所述图像采集装置实时采集预设条纹结构光投影下的目标物的图像。产生预设的条纹结构光的亮度和速度可调，满足快速的、高亮度的条纹结构光的投影，可提高对目标物的图像采集的效率。

【技术实现步骤摘要】
双目视觉扫描系统及扫描方法
本专利技术属于三维扫描
，尤其涉及一种双目视觉扫描系统及扫描方法。
技术介绍
计算机视觉技术的发展为非接触式三维测量技术在逆向工程、工业检测和质量控制等方面的应用提供了有力的技术支撑，同时，在这些领域的日益广泛的应用也促进了视觉三维测量技术的发展。目前，传统的双目视觉扫描系统，主要是通过配置投影仪的方式在目标物上投影出条纹结构光。但是，投影仪的工作频率为60Hz，一秒钟仅能完成三组条纹结构光的投影，无法快速地完成对目标物的图像采集，影响扫描的效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种双目视觉扫描系统及扫描方法，能够实快速的、高亮度的条纹结构光的投影，提高对目标物的图像采集的效率。本专利技术实施例的第一方面，提供了一种双目视觉扫描系统，包括：控制模块、光结构投影装置、图像采集装置；所述光结构投影装置包括依次排列设置的照明装置、光学透镜、固定光栅和可移动光栅；所述控制模块与所述照明装置、可移动光栅连接，控制所述照明装置的亮度和所述可移动光栅的移动，产生预设的条纹结构光；所述控制模块还与所述图像采集装置连接，控制所述图像采集装置实时采集预设条纹结构光投影下的目标物的图像。本专利技术实施例的第二方面，一种基于上述双目视觉扫描系统的扫描方法，包括：所述控制模块发送亮度控制指令到所述照明装置控制所述照明装置的亮度；所述控制模块发送驱动指令到所述驱动电机，所述驱动命令用于所述驱动电机驱动所述可移动光栅移动产生预设条纹结构光；所述控制模块发送图像采集指令到所述图像采集装置，控制所述图像采集装置实时采集预设条纹结构光投影下的目标物的图像，所述图像采集指令与所述亮度控制指令、所述驱动指令是同步的。本专利技术实施例与现有技术相比的有益效果是：本专利技术实施例提供的双目视觉扫描系统及扫描方法，由于所述光结构投影装置包括依次排列设置的照明装置、光学透镜、固定光栅和可移动光栅，控制模块与所述照明装置、可移动光栅连接，控制所述照明装置的亮度和所述可移动光栅的移动，产生预设的条纹结构光，本实施例产生预设的条纹结构光的亮度和速度高精度可调，满足快速的、高亮度的条纹结构光的投影，可提高对目标物的图像采集的效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的一种双目视觉扫描系统结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的可移动光栅的结构示意图；图3为本专利技术另一实施例提供的一种双目视觉扫描系统结构示意图；图4为本专利技术一实施例提供的一种基于双目视觉扫描系统的扫描方法的流程示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。参考图1，图1为本专利技术一实施例提供的一种双目视觉扫描系统结构示意图。本实施例中的双目视觉扫描系统可以应用但不限于逆向工程、工业检测和质量控制的目标物的三维扫描。本实施例提供的双目视觉扫描系统包括：控制模块100、光结构投影装置200、图像采集装置300。光结构投影装置200包括依次排列设置的照明装置201、光学透镜202、固定光栅203和可移动光栅204。更具体地，依次排列设置的照明装置201、光学透镜202、固定光栅203和可移动光栅204的中心在一条直线上。照明装置201发出的光经过光学透镜202变成平行光束，平行光经过固定光栅203和可可移动光栅204照射在目标物400上。该目标物400为需要进行三维扫描的目标物。控制模块100与照明装置201、可移动光栅204连接，控制照明装置201的亮度和可移动光栅204的移动，产生预设的条纹结构光。控制模块100可以是个人电脑和\或现场可编程门阵列模块。控制模块100发送亮度控制指令控制照明装置201的亮度，同步地控制模块100发送驱动指令控制可移动光栅移动，照明装置201发出的光经过光学透镜202变成平行光束，平行光经过固定光栅203和可可移动光栅204照射在目标物上产生预设的条纹结构光。其中预设的条纹结构光为预设亮度和预设频率的条纹结构光。控制模块100还与图像采集装置300连接，控制图像采集装置300实时采集预设条纹结构光投影下的目标物的图像。其中，图像采集装置300完成目标物的图像采集后，将采集到的图片信息发送控制模块进行处理得到目标物的三维图像。从本实施例可知，由于所述光结构投影装置包括依次排列设置的照明装置、光学透镜、固定光栅和可移动光栅，控制模块与所述照明装置、可移动光栅连接，控制所述照明装置的亮度和所述可移动光栅的移动，产生预设的条纹结构光，本实施例产生预设的条纹结构光的亮度和速度可调，满足快速的、高亮度的条纹结构光的投影，可提高对目标物的图像采集的效率。参考图2，在本专利技术的一个实施例中，可移动光栅204包括光栅本体2041、丝杆滑台2042和驱动电机2043。驱动电机2043与控制模块100连接。光栅本体2041设置在丝杆滑台上2042，驱动电机2043根据控制模块100的控制命令驱动光栅本体2041沿丝杆滑台2042滑动。其中通过本实施例产生的预设的条纹结构光的频率可达180Hz(每秒180张条纹结构光)。从本实施例可知，本实施例的光栅本体、丝杆滑台和驱动电机的结构简单、尺寸小、易集成，成本低，同时产生的预设的条纹结构光的频率较高。参考图3，在本专利技术的一个实施例中，控制模块100包括个人电脑101和现场可编程门阵列模块102。个人电脑101与现场可编程门阵列模块102连接，现场可编程门阵列模块与照明装置、可移动光栅和图像采集装置连接。现场可编程门阵列模块(Field－ProgrammableG本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双目视觉扫描系统，其特征在于，包括：控制模块、光结构投影装置、图像采集装置；所述光结构投影装置包括依次排列设置的照明装置、光学透镜、固定光栅和可移动光栅；所述控制模块与所述照明装置、可移动光栅连接，控制所述照明装置的亮度和所述可移动光栅的移动，产生预设的条纹结构光；所述控制模块还与所述图像采集装置连接，控制所述图像采集装置实时采集预设条纹结构光投影下的目标物的图像。

【技术特征摘要】
1.一种双目视觉扫描系统，其特征在于，包括：控制模块、光结构投影装置、图像采集装置；所述光结构投影装置包括依次排列设置的照明装置、光学透镜、固定光栅和可移动光栅；所述控制模块与所述照明装置、可移动光栅连接，控制所述照明装置的亮度和所述可移动光栅的移动，产生预设的条纹结构光；所述控制模块还与所述图像采集装置连接，控制所述图像采集装置实时采集预设条纹结构光投影下的目标物的图像。2.根据权利要求1所述的双目视觉扫描系统，其特征在于，所述可移动光栅包括光栅本体、丝杆滑台和驱动电机；所述光栅本体设置在所述丝杆滑台上，所述驱动电机根据控制模块的控制命令驱动所述光栅本体沿所述丝杆滑台滑动。3.根据权利要求1所述的双目视觉扫描系统，其特征在于，所述控制模块包括个人电脑和现场可编程门阵列模块；所述个人电脑与所述现场可编程门阵列模块连接，所述现场可编程门阵列模块与所述照明装置、可移动光栅和所述图像采集装置连接。4.根据权利要求1所述的双目视觉扫描系统，其特征在于，所述照明装置为高亮度发光二极管。5.根据权利要求1所述的双目视觉扫描系统，其特征在于，所述图像采集装置包括第一相机和第二相机，所述第一相机和所述第二相机分别与所述控制模块连接。6.一种基于权利要求1所述双目视觉扫描系统的扫描方法，其特征在于，包括：所述控制模块发送亮度控制指令到所述照明装置控制所述照明装置的亮度；所述控制模块发送驱动指令到所述驱动电机，所述驱动命令用于所述驱动所述可移动光栅移动产生预设的条纹结构光；所述控制模块发送图像采集指令到所述图像采集装置，控制所述图像采集装置实时采集预设条纹结构光投影下的目标物的图像，所述图像采集指令与所述亮度控制指令、所述驱动指令是同步的。7.根据权利要求6所述的基于双目视觉扫描系统的扫描方法，其特征在于，所述可移动光栅包括光栅本体、丝杆滑台和驱动电机，所述驱动电机与所述控制模块连接；所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎勇安，
申请(专利权)人：深圳市沃美三维应用科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44