一种自成像结构光投影和相移装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自成像结构光投影和相移装置，包括光源，以及在光轴上沿入射方向依次布置的多狭缝、圆柱面透镜、投影光栅以及显微物镜。本发明专利技术还公开了一种自成像结构光投影和相移的方法，其方法是轴向调节显微物镜使其物方焦平面处于投影光栅某一自成像平面附近，以达到自成像条纹投影的目的，横向移动多狭缝实现投影条纹的相移或位移。本发明专利技术基于自成像原理，在实际使用时，用一般普通的位移平台即可满足要求；采用置于柱面透镜焦平面上的多个狭缝光源，从而获得高亮度、高对比度的投影结构光条纹；最后，本发明专利技术采用了多狭缝、光栅、柱面透镜和显微物镜这些体积较小的常用光学元件，能缩小整个投影装置的体积，易于实现装置集成化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于三维光学测量
，具体涉及。
技术介绍
光学三维测量在物体表面轮廓三维尺寸和形状测量中的应用日益广泛，在物体形变测量、塑性加工、实物仿形、机器视觉、生物医学、影视特技、人体检测、工业检测、质量控制、服装CAD以及逆向工程等众多领域，具有非常高的实用价值。结构光照明三维传感测量，主要包括相干结构光场的产生、相移的产生与对应调制光场图像的采集、相移条纹图的处理及物体轮廓重构等三个步骤。在结构光照明的三维传感测量中使用的相移技术由于具有对背景、对比度和噪声的变化不敏感，测量精度高，利于信号数据处理和自动三维测量等优点而得到广泛应用。光学位相测量系统需要高精度的相移装置，致使系统变得非常复杂。在采用干涉型结构光场方法或光栅投影结构光场方法中，其相移分别是通过改变参考光波的光程四分之一 波长，或横向移动光栅四分之一光栅常数的距离实现的。这就要求采用高精度(其精度至少为0.01微米)的相移器来完成，对于粗光栅尽管没有这么高的精度要求，但是它不适合细微形貌和高精度测量，限定了其使用范围。如果达不到精度要求，将会带来因无法抑制条纹飘移和抖动对测量误差的影响这一致命弱点。目前，干涉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自成像结构光投影和相移装置，其特征在于：包括光源（1），以及在光轴上沿入射方向依次布置的多狭缝（2）、圆柱面透镜（3）、投影光栅（4）以及显微物镜（5）；所述多狭缝（2）固定在位移平台上。

【技术特征摘要】
1.一种自成像结构光投影和相移装置，其特征在于:包括光源(I)，以及在光轴上沿入射方向依次布置的多狭缝(2)、圆柱面透镜(3)、投影光栅(4)以及显微物镜(5);所述多狭缝(2)固定在位移平台上。2.根据权利要求1所述的自成像结构光投影和相移装置，其特征在于:所述光源(I)为扩展的单色LED光源或激光光源。3.根据权利要求1所述的自成像结构光投影和相移装置，其特征在于:所述多狭缝(2)位于圆柱面透镜(3)的物方焦平面上。4.根据权利要求1所述的自成像结构光投影和相移装置，其特征在于:所述投影光栅(4)采用郎奇光栅或振幅型正弦光栅。5.根据权利要求1所述的自成像结构光投影和相移装置，其特征在于:所述显微物镜的物方焦点位于自成像平面上。6.根据权利要求1所述的自成像结构光投影和相移装置，其特征在于:所述位移平台为手动或电动位移平台。7.一种自成像结构光投影和相移方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)首先搭建结构光投影和相移装置，在实验平台上安装光源，在光轴上，沿入射方向依次设置多狭缝、圆柱面透镜、投影光栅以及显微物镜，并设计多狭缝的参数； 2)将多狭缝置于圆柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕岑，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：