一种腔体内壁的光学检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种腔体内壁的光学检测系统。腔体内壁的光学检测系统包括：沿物面到像面依次设置的反射模组和折射模组；反射模组包括反射镜；折射模组包括沿物面到像面一侧依次设置的物镜组和目镜组，物镜组包括具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜；目镜组包括具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜；反射模组与折射模组共轴设置。基于反射模组的反射成像技术和折射模组的折射成像技术，以实现腔体内壁的检测，系统结构简单，具有较高的成像分辨率和视野利用率。具有较高的成像分辨率和视野利用率。具有较高的成像分辨率和视野利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种腔体内壁的光学检测系统


[0001]本专利技术涉及光学镜头
，尤其涉及一种腔体内壁的光学检测系统。

技术介绍

[0002]在机器视觉系统中，对于腔体内壁的检测，目前市场上最常见的光学系统方案主要包括两种：一种是基于光纤传像束的内窥镜方案，另一种是基于超广角微距的成像方案。对于内窥镜方案其成像分辨率较低，同时由于视场方向通常是沿着腔体向下，而非垂直于内壁，导致成像视野利用率和检测效率都较低。对于超广角微距成像方案其针对小内径的腔体内壁兼容性不好，同时可测腔体的深度受限于镜头的景深。因此，急需研发能够检测内径更小、深度更大的腔体内壁的光学系统，以满足使用需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种腔体内壁的光学检测系统，提高对腔体内壁成像的分辨率。
[0004]本专利技术提供了一种腔体内壁的光学检测系统，包括：沿物面到像面依次设置的反射模组和折射模组；
[0005]所述反射模组包括反射镜；
[0006]所述折射模组包括沿所述物面到所述像面一侧依次设置的物镜组和目镜组，所述物镜组包括具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜；所述目镜组包括具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜；
[0007]所述反射模组与所述折射模组共轴设置。
[0008]可选的，所述反射镜为曲面反射镜，所述反射镜的反射表面朝向所述像面凸起。
[0009]可选的，所述反射镜的反射表面为球面或者非球面。
[0010]可选的，所述反射镜的反射表面设置有反射膜。
[0011]可选的，所述反射模组还包括环形可视窗口，所述环形可视窗口围绕所述反射镜设置，所述环形可视窗口的中心轴线与所述反射镜的光轴共轴。
[0012]可选的，所述环形可视窗口的表面均设置有增透膜。
[0013]可选的，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述物镜组的焦距为fO，所述目镜组的焦距为fE，其中：
[0014]0.459≤f1/fO≤0.538；
‑
1.072≤f2/fO≤
‑
0.814；
‑
0.565≤f3/fE≤0.274；
‑
0.426≤f4/fE≤0.417。
[0015]可选的，所述第一透镜的折射率为Nd1，阿贝数为Vd1；所述第二透镜的折射率为Nd2，阿贝数为Vd2；所述第三透镜的折射率为Nd3，阿贝数为Vd3；所述第四透镜的折射率为Nd4，阿贝数为Vd4；其中：
[0016]1.670≤Nd1≤1.734，51.494≤Vd1≤54.669；1.800≤Nd2≤1.834，34.972≤Vd2≤46.567；1.567≤Nd3≤1.625，35.713≤Vd3≤42.807；1.693≤Nd4≤1.781，35.020≤Vd4≤49.233。
[0017]可选的，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均为球面透镜。
[0018]可选的，所述腔体内壁的光学检测系统还包括光阑，所述光阑设置在所述第二透镜和所述第三透镜之间的光路中。
[0019]本专利技术实施例的技术方案，通过腔体内壁的光学检测系统包括：沿物面到像面依次设置的反射模组和折射模组；反射模组包括反射镜；折射模组包括沿物面到像面一侧依次设置的物镜组和目镜组，物镜组包括具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜；目镜组包括具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜；反射模组与折射模组共轴设置。基于反射模组的反射成像技术和折射模组的折射成像技术，系统结构简单，具有较高的成像分辨率和视野利用率，能够实现检测内径更小、深度更大的腔体内壁。
[0020]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0021]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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的一种腔体内壁的整体光学检测系统的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例一的一种腔体内壁的光学检测系统的结构示意图；
[0024]图3为本专利技术实施例一提供的一种腔体内壁的光学检测系统的MTF图；
[0025]图4为本专利技术实施例二的一种腔体内壁的光学检测系统的结构示意图；
[0026]图5为本专利技术实施例二提供的一种腔体内壁的光学检测系统的MTF图；
[0027]图6为本专利技术实施例三的一种腔体内壁的光学检测系统的结构示意图；
[0028]图7为本专利技术实施例三提供的一种腔体内壁的光学检测系统的MTF图；
[0029]图8为本专利技术实施例四的一种腔体内壁的光学检测系统的结构示意图；
[0030]图9为本专利技术实施例四提供的一种腔体内壁的光学检测系统的MTF图。
具体实施方式
[0031]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，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的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0032]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于
清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0033]实施例一
[0034]图1为本专利技术实施例提供的一种腔体内壁的整体光学检测系统的结构示意图，图2为本专利技术实施例一的一种腔体内壁的光学检测系统的结构示意图，如图1和图2所示，腔体内壁的光学检测系统包括：沿物面OBJ到像面IMA依次设置的反射模组M1和折射模组M2；反射模组M1包括反射镜R；折射模组M2包括沿物面OBJ到像面IMA一侧依次设置的物镜组GO和目镜组GE，物镜组GO包括具有负光焦度的第一透镜G1和具有正光焦度的第二透镜G2；目镜组GE包括具有正光焦度的第三透镜G3和具有负光焦度的第四透镜G4；反射模组M1与折射模组M2共轴设置。
[0035]其中，沿物面OBJ到像面IMA依次设置的反射模组M1和折射模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腔体内壁的光学检测系统，其特征在于，包括：沿物面到像面依次设置的反射模组和折射模组；所述反射模组包括反射镜；所述折射模组包括沿所述物面到所述像面一侧依次设置的物镜组和目镜组，所述物镜组包括具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜；所述目镜组包括具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜；所述反射模组与所述折射模组共轴设置。2.根据权利要求1所述的腔体内壁的光学检测系统，其特征在于，所述反射镜为曲面反射镜，所述反射镜的反射表面朝向所述像面凸起。3.根据权利要求2所述的腔体内壁的光学检测系统，其特征在于，所述反射镜的反射表面为球面或者非球面。4.根据权利要求3所述的腔体内壁的光学检测系统，其特征在于，所述反射镜的反射表面设置有反射膜。5.根据权利要求2所述的腔体内壁的光学检测系统，其特征在于，所述反射模组还包括环形可视窗口，所述环形可视窗口围绕所述反射镜设置，所述环形可视窗口的中心轴线与所述反射镜的光轴共轴。6.根据权利要求5所述的腔体内壁的光学检测系统，其特征在于，所述环形可视窗口的表面均设置有增透膜。7.根据权利要求1所述的腔体内壁的光学检测系统，其特征在于，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述物镜组的焦距为fO...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟岸，王孝晨，董文娟，林睿，
申请(专利权)人：苏州灵猴机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：