表面各点的高度信息。
[0036]投影机I包括第一圆偏振器。投影机I产生的结构光5通过第一圆偏振器，形成圆偏振的结构光5，然后被投射到被测物4表面。投影机I可为LC0S104投影机I或DLP投影机I。图2所示为一 LC0S104投影机I的具体结构图，其中的第一圆偏振器包括第一线偏振片105及四分之一波片106，结构光5依次通过第一线偏振片105及四分之一波片106后形成圆偏振的结构光5。该LC0S104投影机I还包括LED光源101、光学透镜组102、第二线偏振片103、LC0S104、聚光镜107等。所述LED光源101用于产生白光。由于LED光源101 —般为点光源，其产生的白光一般为发散型，可通过增加一光学透镜组102对LED光源101产生的白光进行整形，使白光通过该光学透镜组102后形成面光源。形成的面光源通过偏振片后，产生偏振的面光源，并被投射到LC0S104上。LC0S104可在所述图像分析及控制系统3的控制下反射该偏振面光源，形成结构光5。根据前述，可通过图像分析及控制系统3确定需要产生的结构光5，LC0S104可同图像分析及控制系统3接收将要生成的结构光5信息，并根据该结构光5信息控制其内部各像素反光板的开关及发光强度，以形成该结构光5。该结构光5通过第一圆偏振器形成圆偏振的结构光5，形成的圆偏振的结构光5通过聚光镜107聚光后被投射到被测物4表面。该LC0S104投影机I的第一圆偏振器包括第一线偏振片105及四分之一波片106，结构光5依次通过第一线偏振片105及四分之一波片106后形成圆偏振的结构光5。
[0037]相机2的镜头前端安装有第二圆偏振器。第二圆偏振器可消除进入相机2的光线中的非圆偏振光成分。第二圆偏振器可为一圆偏振片或其他可能结构。需注意的是，第一圆偏振器与第二圆偏振器类型需相同，同为左旋圆偏振器或右旋圆偏振器。相机2的镜头为远心镜头201。所述投影机I还可与所述相机2连接，将所述结构光5投射到被测物4表面的同时，通过同步信号触发所述相机2同步对所述被测物4表面进行曝光，以采集所述变形结构光图案。
[0038]通过采用第一圆偏振器及第二圆偏振器，可显著减少被测物4表面的过多反光，使进入相机2的传感器始终处于线性状态，不产生过饱和。这样，即使被测物4表面有高反光，通过相机2采集的图像计算出的被测物4表面各点的高度值也是准确的。图3及图4分别为采用本发明和未采用本发明时相机2所拍摄的被测物4表面图像。从图3及图4中可以显著看出未采用本发明时相机2拍摄的被测物4表面反光严重，而采用本发明时相机2拍摄的被测物4表面的反光被有效抑制。
[0039]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可降低被测物表面反光的三维测量系统，包括图像分析及控制系统、投影机及相机； 所述图像分析及控制系统用于控制所述投影机产生结构光； 所述投影机用于从第一方向将所述结构光投射到被测物表面，在被测物表面形成变形结构光图案； 所述图像分析及控制系统还用于通过所述相机从第二方向采集所述变形结构光图案，并对所述变形结构光图案进行分析，以获取被测物表面的深度信息；其特征在于，所述投影机包括第一圆偏振器；所述结构光通过所述第一圆偏振器形成圆偏振的结构光后被投射到被测物表面； 所述相机的镜头前端安装有第二圆偏振器；所述第二圆偏振器用于消除进入所述相机的光线中的非圆偏振光成分； 所述第一圆偏振器与第二圆偏振器同为左旋圆偏振器或右旋圆偏振器。2.如权利要求1所述的可降低被测物表面反光的三维测量系统，其特征在于，所述第一圆偏振器包括第一线偏振片及四分之一波片； 所述结构光依次通过所述第一线偏振片及四分之一波片后形成圆偏振的结构光。3.如权利要求1所述的可降低被测物表面反光的三维测量系统，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向成30度角。4.如权利要求1所述的可降低被测物表面反光的三维测量系统，其特征在于，所述结构光为相移数字条纹光或莫尔条纹光。5.如权利要求1所述的可降低被测物表面反光的三维测量系统，其特征在于，所述投影机为LCOS投影机或DLP投影机。6.如权利要求5所述的可降低被测物表面反光的三维测量系统，其特征在于，所述LCOS投影机包括LED光源、光学透镜组、第二线偏振片、LCOS、聚光镜； 所述LED光源产生白光； 所述白光通过所述光学透镜组后形成面光源； 所述面光源通过所述第二线偏振片后投射到所述LCOS上； 所述LCOS在所述图像分析及控制系统的控制下反射所述面光源，形成所述结构光； 所述结构光通过所述第一圆偏振器形成圆偏振的结构光； 所述圆偏振的结构光通过所述聚光镜聚光后被投射到被测物表面。7.如权利要求1所述的可降低被测物表面反光的三维测量系统，其特征在于，所述相机的镜头为远;L.、镜头。8.如权利要求1所述的可降低被测物表面反光的三维测量系统，其特征在于，所述图像分析及控制系统包括计算机系统。9.如权利要求1所述的可降低被测物表面反光的三维测量系统，其特征在于，所述第二圆偏振器为一圆偏振片。10.如权利要求1所述的可降低被测物表面反光的三维测量系统，其特征在于，所述投影机与所述相机连接，还用于将所述结构光投射到被测物表面的同时，通过同步信号触发所述相机同步对所述被测物表面进行曝光，以采集所述变形结构光图案。
【专利摘要】本发明涉及一种可降低被测物表面反光的三维测量系统。该系统包括图像分析及控制系统、投影机及相机；图像分析及控制系统用于控制所述投影机产生结构光；投影机用于从第一方向将结构光投射到被测物表面，在被测物表面形成变形结构光图案；图像分析及控制系统还用于通过相机从第二方向采集变形结构光图案，并对变形结构光图案进行分析，以获取被测物表面的深度信息；其特征在于，投影机包括第一圆偏振器；结构光通过第一圆偏振器形成圆偏振的结构光后被投射到被测物表面；相机的镜头前端安装有第二圆偏振器；第二圆偏振器用于消除进入相机的光线中的非圆偏振光成分；第一圆偏振器与第二圆偏振器同为左旋圆偏振器或右旋圆偏振器。
【IPC分类】G01B11/24
【公开号】CN105136059
【申请号】CN201510275597
【发明人】陈昌科
【申请人】东莞市盟拓光电科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年5月26日