1.一种结构光三维扫描测量装置,其特征在于,包括:
光学投射器,所述光学投射器设置于下述投射框架上,所述光学投射器可输出投射光,所述光学投射器的出光方向正对下述反射镜的反射面,所述光学投射器的出光方向固定;
反射镜,所述反射镜设置于下述投射框架上,所述反射镜包括一反射面,所述光学投射器的投射光斜交于所述反射镜的反射面,所述反射镜的反射面将所述光学投射器的投射光反射到所述测量目标的表面;
投射框架,所述投射框架设置于测量目标远处,所述投射框架上固定连接所述光学投射器与反射镜,所述投射框架到所述测量目标的距离已知;
测量目标,所述测量目标接收所述反射镜反射的投射光并进行漫反射;
光接收器,所述光接收器设置于测量目标远处,所述光接收器与所述投射框架之间具有一定距离,所述光接收器采集所述测量目标上的投射光,并将所述投射光的形态信号传送给下述三维点云提取装置;
三维点云提取装置,所述三维点云提取装置从所述光接收器采集的投射光的形态信号,所述三维点云提取装置从所述投射光的形态信号中提取三维点云,并拼接拟合出所述测量目标的三维形貌。
2.根据权利要求1所述的一种结构光三维扫描测量装置,其特征在于,所述反射镜固定于所述投射框架上,所述反射镜的反射面可进行小范围转动,所述反射镜的反射面可通过所述小范围转动使所述光学投射器的投射光在所述投射框架表面形成投影线。
3.根据权利要求2所述的一种结构光三维扫描测量装置,其特征在于,所述反射镜还包括一振动器;所述反射镜的反射面可相对于所述投射框架进行小范围转动,为所述反射镜的振动器可控制所述反射镜的反射面以反射面垂直于所述光学投射器出光方向的中线为轴进行小范围简谐振动,所述小范围简谐振动的幅度与频率都可以被所述反射镜的振动器调节,所述反射镜的振动器可通过调节所述小范围简谐振动的幅度与频率来调节所述投射框架表面的投影线长度。
4.根据权利要求1中所述的一种结构光三维扫描测量装置,其特征在于,设置所述投射框架与所述光接收器到测量目标的距离应小于等于100米。
5.根据权利要求1所述的一种结构光三维扫描测量装置,其特征在于,所述光学投射器输出的投射光为点光源。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种结构光三维扫描测量装置,其特征在于,所述光接收器采集所述测量目标上的投射光,并将所述投射光的形态信号传送给下述三维点云提取装置、与所述三维点云提取装置从所述投射光的形态信号中提取三维点云,并拼接拟合出所述测量目标的三维形貌包括:
标定所述光接收器,并构建所述光接收器采集过程中稳定不变的局部三维坐标系;
所述光接收器对所述测量目标的投影线进行连续同步成像,并获取序列立体图像;
从所述序列立体图像中提取目标表面的投影线三维点云;
在所述连续同步成像完成之后,将序列立体图像获得的投影线三维点云进行拼接,并构建目标的三维形貌。
7.一种结构光三维扫描测量方法,其特征在于,包括:
分析测量目标,架设投射框架与光接收器,并在所述投射框架上安装光学投射器与反射镜;
对所述光接收器进行调焦标定,并确定测量坐标系;
调节所述光学投射器的发射角与所述反射镜的振动器的工作参数;
在所述光学投射器发出的投射光扫描待测目标时,同步触发所述光接收器连续采集立体图像;
从所述立体图像的投影线中提取三维点云;
使用所述立体图像的投影线将所述三维点云拼接拟合为目标三维形貌。
8.根据权利要求7所述的一种结构光三维扫描测量方法,其特征在于,所述反射镜固定于所述投射框架上,所述反射镜的反射面可进行小范围转动,所述反射镜的反射面可通过所述小范围转动使所述光学投射器的投射光在所述投射框架表面形成投影线。
9.根据权利要求8所述的一种结构光三维扫描测量装置,其特征在于,所述反射镜还包括一振动器;所述反射镜的反射面可相对于所述投射框架进行小范围转动,为所述反射镜的振动器可控制所述反射镜的反射面以反射面垂直于所述光学投射器出光方向的中线为轴进行小范围简谐振动,所述小范 围简谐振动的幅度与频率都可以被所述反射镜的振动器调节,所述反射镜的振动器可通过调节所述小范围简谐振动的幅度与频率来调节所述投射框架表面的投影线长度。