基于线性渐变滤光片的线光谱共焦三维测量系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于线性渐变滤光片的线光谱共焦三维测量系统及方法，系统包括提供光辐射的光源模块、光谱共焦模块和信号采集模块；光谱共焦模块包括第一线性渐变滤光片、第一成像透镜组、第二成像透镜组和第二线性渐变滤光片，第一线性渐变滤光片将光辐射按不同的波长分离；第一成像透镜组使不同波长的光辐射聚焦在垂直于被测物表面法线上的不同高度；第二成像透镜组将聚焦的光辐射引导至第二线性渐变滤光片，第一线性渐变滤光片对应位置上的光辐射通过第二线性渐变滤光片；信号采集模块根据光辐射得到被测物表面的高度信息。本发明专利技术能够同时获取线视场范围内的深度信息，通过一维扫描即可实现连续高速的三维测量，具有高精度和高效率的特点。度和高效率的特点。度和高效率的特点。

【技术实现步骤摘要】
基于线性渐变滤光片的线光谱共焦三维测量系统及方法


[0001]本专利技术涉及光学测量
，尤其是指一种基于线性渐变滤光片的线光谱共焦三维测量系统及方法。

技术介绍

[0002]随着当今社会科技的不断发展，对测量技术提出了更高的要求，无论是在生产制造还是在科学研究中，都在要求更高的测量精度、更大的测量范围和更快的测量速度。
[0003]常用的光学检测技术有激光三角法、白光干涉法、激光共焦扫描法等。但是上述这些方法都需要进行轴向扫描，导致测量时间变长，降低了测量效率，同时轴向运动元件的运动精度还限制了测量精度。其中光谱共焦技术作为一种非接触式测量技术，将激光共焦技术和光谱色散技术融为一体，结合了共聚焦光路实现高信噪比和轴向层析能力的同时，免除了传统激光共焦技术的轴向扫描过程，极大地提高了测量速度。传统的点光谱共焦系统采用色散透镜组来实现光谱分离，受轴向色散的限制，测量范围较小。并且，单次测量只能获得一个点的高度信息，需要配合二维扫描运动才能够实现对被测表面的三维测量，受扫描器械精度的影响并且测量效率低。当前的线光谱共焦系统多采用棱镜分光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于线性渐变滤光片的线光谱共焦三维测量系统，其特征在于：包括：光源模块，其用于提供光辐射；光谱共焦模块，其包括第一线性渐变滤光片、第一成像透镜组、第二成像透镜组和第二线性渐变滤光片，所述第一线性渐变滤光片用于接收来自所述光源模块提供的光辐射，并将光辐射按照不同的波长分离；所述第一成像透镜组用于将通过第一线性渐变滤光片的光辐射引导至被测物表面，使不同波长的光辐射聚焦在垂直于被测物表面法线上的不同高度，而形成焦平面；所述第二成像透镜组用于将聚焦在被测物表面的光辐射在镜面反射方向上引导至第二线性渐变滤光片上；所述第二线性渐变滤光片用于使第二线性渐变滤光片与第一线性渐变滤光片对应位置上的光辐射能够通过；信号采集模块，其用于接收通过所述第二线性渐变滤光片的光辐射，并根据所述光辐射得到被测物表面的高度信息。2.根据权利要求1所述的基于线性渐变滤光片的线光谱共焦三维测量系统，其特征在于：所述第一线性渐变滤光片和第二线性渐变滤光片的结构相同，且所述第一线性渐变滤光片和第二线性渐变滤光片关于焦平面对称设置。3.根据权利要求1或2所述的基于线性渐变滤光片的线光谱共焦三维测量系统，其特征在于：所述第一成像透镜组和第二成像透镜组的结构相同，且所述第一成像透镜组和第二成像透镜组关于焦平面对称设置。4.根据权利要求3所述的基于线性渐变滤光片的线光谱共焦三维测量系统，其特征在于：所述第一线性渐变滤光片、第一成像透镜组和焦平面之间相互倾斜放置，满足Scheimpflug成像条件。5.根据权利要求3所述的基于线性渐变滤光片的线光谱共焦三维测量系统，其特征在于：所述第二成像透镜组、第二线性渐...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛诗语，陈新华，沈为民，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：