据载入的结构光图案数据打开或者关闭对应像素微镜，再通过反射来自高亮LED光源模组7产生的面光，从而形成对应的结构光。投影镜头模组8将结构光投射出去形成智能照明所需要的特殊形状的结构光。如果投影镜头模组8将结构光投向待测物体，在待测物体表面产生畸变的结构光图案，然后USB工业相机4通过捕获待测物体上带有三维调制信息的畸变结构光图像并传送至高速数字信号处理器3中，再经由WiFi电路2上传至智能移动设备1，那么智能移动设备I依据上传的图像数据，经过处理，就能获得待测物体的三维信息。
[0015]参阅图2，本发明无线局域网通信控制、结构光产生控制以及图像数据存取控制的任务在高速数字信号处理器3中完成，该处理器包括:
a)WiFi数据发送与接收控制单元31:与WiFi电路2相连，负责无线局域网通信数据的发送与接收；
b)ffiFi协议栈单元32:与WiFi数据发送与接收单元31、内存控制单元37、结构光图案存储单元33、高亮LED光源模组驱动单元34和图像获取单元36相连，负责解析来自WiFi数据发送与接收单元31的指令、触发图像获取单元36获取图像数据、发送内存控制单元37数据读取指令、封包来自内存控制单元37的图像数据并发送给WiFi数据发送与接收单元31、发送高亮LED光源模组34的开启与关闭指令以及更新结构光图案存储单元33的数据；
c)结构光图案存储单元33:与数字微镜器件驱动单元35相连，负责提供结构光图案数据，同时与WiFi协议栈单元32相连，在需要更新结构光图案数据的情况下从WiFi协议栈单元32获取待更新的结构光图案数据；
d)高亮LED光源模组34:与高亮LED光源模组7相连，开启或者关闭高亮LED光源模组7 ;
e)数字微镜器件驱动单元35:与结构光图案存储单元33和数字微镜器件6相连，获取结构光数据并将数据载入到数字微镜器件6中，从而控制微镜像素的开关产生对应的结构光图案。
[0016]f)图像获取单元36:与USB工业相机4相连，触发相机并接收来自工业相机的图像数据；
g)内存控制单元37:与内存电路相连5，控制读取和存储内存电路的图像数据。
[0017]参阅图3，本发明产生的一种类型的结构光如图3所示，其中白条表示被照亮的部分，黑条表示未被照亮的部分。结构光图案数据被存储在结构光图案存储单元33中，当高速数字信号处理器3收到生成结构光的控制指令时，结构光图案数据可以快速载入到数字微镜器件6中形成结构光图案，开启高亮LED光源模组7并将结构光图案通过投影镜头模组8投射出去。该结构光图案可以满足医疗、建筑等领域高精度可控区域性照明的需求。
[0018]参阅图4，本发明产生的一种类型的结构光投射在长方体待测物体上形成的畸变结构光图案，这些畸变的黑白光条中包含了待测物体表面的三维调制信息，通过本发明中的USB工业相机4捕获并通过高速数字信号处理器3经由WiFi电路2上传至智能移动平台I，经过处理，就可以还原出待测物体的三维表面结构。
实施例
[0019]3D打印是近年来一个比较热门的话题，通过特定的打印机和打印材料，可以通过立体打印的方式实现工业模具的快速制造。3D打印流程中一个重要的环节就是待打印模具三维数据的获得，利用本发明就可以实现物体表面三维结构快速获取。首先用智能移动设备通过无线局域网发送结构光产生指令产生结构光图案投射到待测模具上形成畸变的结构光图案，然后智能移动设备发送图像获取指令操作USB工业相机获取这畸变的结构光图案，再经过高速数字信号处理器经由WiFi电路将图像数据上传至智能移动设备，最后通过智能移动设备的处理，获得待测模具的三维信息，形成相应的三维点云数据文件，供3D打印后续的流程使用。这样就完成了待打印模具的三维数据快速获取过程。
【主权项】
1.一种基于智能移动平台的高速结构光产生与处理装置，其特征在于，该装置包括: 智能移动平台:发送控制结构光产生的指令、发送图像获取的指令和接收图像数据，并依据图像数据产生待测物体的三维信息； WiFi电路:与高速数字信号处理器相连，负责智能移动平台与高速数字信号处理器在无线局域网中的通信； 高速数字信号处理器:与WiFi电路、内存电路、USB工业相机、高亮LED光源模组及数字微镜器件连接，接收来自智能移动平台的指令，依据指令启动高亮LED光源模组、驱动数字微镜器件载入结构光图案数据、触发USB工业相机获取图像和控制内存电路存取图像数据并通过WiFi电路回传图像数据给智能移动平台； USB工业相机:与高速数字信号处理器相连，获取待测物体表面带有三维调制信息的畸变结构光图像； 内存电路:与高速数字信号处理器相连，存储与读取图像数据； 数字微镜器件:与高速数字信号处理器相连，在高速数字信号处理器的驱动下，通过控制微镜像素的开关产生结构光图案，反射来自高亮LED光源模组的面光，从而形成结构光发射出去； 高亮LED光源模组:与高速数字信号处理器相连，通过高速数字信号处理器的驱动，开启或者关闭高亮LED ;高亮LED发出的光通过模组内部的匀光棒形成面光； 投影镜头模组:接收来自数字微镜器件反射生成的结构光并投射出去。2.根据权利要求1所述的一种基于智能移动平台的高速结构光产生与处理装置，其特征在于智能移动平台为带有WiFi功能、有图像处理能力的智能移动设备。3.根据权利要求1所述的一种基于智能移动平台的高速结构光产生与处理装置，其特征在于高速数字信号处理器包括WiFi数据发送与接收控制单元、WiFi协议栈单元、结构光图案存储单元、高亮LED光源模组驱动单元、数字微镜器件驱动单元、图像获取单元以及内存控制单元，其中，WiFi协议栈单元与WiFi数据发送与接收控制单元、图像获取单元、内存控制单元、高亮LED光源模组驱动单元和结构光图案存储单元相连；WiFi数据发送与接收控制单元与WiFi电路相连；内存控制单元与内存电路相连；图像获取单元与USB工业相机相连；高亮LED光源模组驱动单元与高亮LED光源模组相连；数字微镜器件驱动单元与结构光图案存储单元和数字微镜器件相连。4.根据权利要求3所述的一种基于智能移动平台的高速结构光产生与处理装置，其特征在于所述数字微镜器件驱动单元能够快速从结构光图案存储单元中得到结构光图案数据并载入数字微镜器件中。
【专利摘要】本发明公开了一种基于智能移动平台的高速结构光产生与处理装置，它包括：智能移动平台、WiFi电路、高速数字信号处理器、USB工业相机、内存电路、数字微镜器件、高亮LED光源模组以及投影镜头模组。利用智能移动平台通过无线局域网给高速信号处理器发送指令控制产生结构光、触发工业相机获取图像以及控制上传图像数据，再利用智能移动平台强大的功能处理上传的图像数据，实现智能照明、获取待测物体三维信息等功能。本发明克服了现有的结构光产生与处理装置需要复杂的机械扫描结构、体积庞大的计算机辅助处理的缺点，并利用无线局域网通信，从而提高了便携性和灵活性。
【IPC分类】G01B11/25
【公开号】CN104897082
【申请号】CN201510306689
【发明人】刘一清, 方挺
【申请人】华东师范大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月8日