一种主动式双目大视场角线结构光快速扫描装置的制作方法

本实用新型涉及激光测量技术领域，特别是涉及一种主动式双目大视场角线结构光快速扫描装置。

背景技术：

物流、仓储等行业发展带给生活诸多便利，促使这些行业的工作量在逐渐加大，为使货物不被积压，同时生活节奏的加快，对速度的要求越来越高，以至于物流、仓储等各个环节更加紧凑，分配的时间更短。现有技术中用在货物传送过程中对货物实现非接触体积测量的设备，不能实现对货物的快速、高精度、非接触体积测量。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种主动式双目大视场角线结构光快速扫描装置。

本实用新型提供了如下方案：

一种主动式双目大视场角线结构光快速扫描装置，包括：

外罩，所述外罩上固定连接有支撑板；

光源组件，所述光源组件包括两套线光源激光器以及反射式旋转振镜，两套所述线光源激光器以及所述反射式旋转振镜均与所述支撑板相连；所述反射式旋转振镜配置于两套所述线光源激光器的光线传输路径中，所述反射式旋转振镜用于辅助两套所述线光源激光器的光线实现同步运动；

两部大视场面阵相机，两部所述大视场面阵相机分别位于所述光源组件的两侧；两部所述大视场面阵相机用于对所述被测物件的打光区域进行成像获得双目影像；两部所述大视场面阵相机分别连接有摄像电路，所述摄像电路用于将所述大视场面阵相机采集的光信号转换为数字图像信号；每个所述大视场面阵相机分别连接有音圈马达，所述音圈马达用于实现所述大视场面阵相机进行调焦；所述音圈马达连接有用于驱动所述音圈马达的驱动电路。

优选地：两部所述大视场面阵相机的光轴方向保持平行。

优选地：两部所述大视场面阵相机各自包含的所述摄像电路均与同一主控电路同时连接以获取两路数字图像信号，所述主控电路同时连接两部所述大视场面阵相机各自包含的驱动电路。

优选地：所述反射式旋转振镜的x轴和y轴扫描角度为±20°，阶跃时间约为0.25ms，最大口径10mm，标记速度可达2.5m/s，定位速度10m/s。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

通过本实用新型，可以实现一种主动式双目大视场角线结构光快速扫描装置，在一种实现方式下，该装置可以包括外罩，所述外罩上固定连接有支撑板；光源组件，所述光源组件包括两套线光源激光器以及反射式旋转振镜，两套所述线光源激光器以及所述反射式旋转振镜均与所述支撑板相连；所述反射式旋转振镜配置于两套所述线光源激光器的光线传输路径中，所述反射式旋转振镜用于辅助两套所述线光源激光器的光线实现同步运动；两部大视场面阵相机，两部所述大视场面阵相机分别位于所述光源组件的两侧；两部所述大视场面阵相机用于对所述被测物件的打光区域进行成像获得双目影像；两部所述大视场面阵相机分别连接有摄像电路，所述摄像电路用于将所述大视场面阵相机采集的光信号转换为数字图像信号；每个所述大视场面阵相机分别连接有音圈马达，所述音圈马达用于实现所述大视场面阵相机进行调焦；所述音圈马达连接有用于驱动所述音圈马达的驱动电路。本申请提供的主动式双目大视场角线结构光快速扫描装置，双线激光与反射式旋转振镜配合，结构精巧，使得该装置的体积紧凑；辅助光源部分安装调试简单，更适合产业化生产，降低了生产成本。

当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种主动式双目大视场角线结构光快速扫描装置的结构示意图。

图中：外罩1、支撑板2、线光源激光器3、反射式旋转振镜4、大视场面阵相机5。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参见图1，为本实用新型实施例提供的一种主动式双目大视场角线结构光快速扫描装置，如图1所示，该装置包括外罩1，所述外罩1上固定连接有支撑板2；

光源组件，所述光源组件包括两套线光源激光器3以及反射式旋转振镜4，两套所述线光源激光器3以及所述反射式旋转振镜4均与所述支撑板2相连；所述反射式旋转振镜4配置于两套所述线光源激光器3的光线传输路径中，所述反射式旋转振镜4用于辅助两套所述线光源激光器3的光线实现同步运动；

两部大视场面阵相机5，两部所述大视场面阵相机5分别位于所述光源组件的两侧；两部所述大视场面阵相机5用于对所述被测物件的打光区域进行成像获得双目影像；两部所述大视场面阵相机分别连接有摄像电路，所述摄像电路用于将所述大视场面阵相机采集的光信号转换为数字图像信号；每个所述大视场面阵相机分别连接有音圈马达，所述音圈马达用于实现所述大视场面阵相机进行调焦；所述音圈马达连接有用于驱动所述音圈马达的驱动电路。

进一步的，两部所述大视场面阵相机的光轴方向保持平行。两部所述大视场面阵相机各自包含的所述摄像电路均与同一主控电路同时连接以获取两路数字图像信号，所述主控电路同时连接两部所述大视场面阵相机各自包含的驱动电路。所述反射式旋转振镜的x轴和y轴扫描角度为±20°，阶跃时间约为0.25ms，最大口径10mm，标记速度可达2.5m/s，定位速度10m/s。

本申请提供的装置基于激光三角测量方法，线结构光为光源，通过双目成像，所得的双目影像经过极线校正后再进行双目稠密匹配，即可重建出对应深度图，实现长宽高三个方向的尺寸测量。

结构光是辅助进行三维稠密重建的一种技术，通过向被测空间投射特定纹理来简化匹配像素搜索的问题，同时线结构光较之面阵结构光较为简单，精度也比较高，在工业中广泛用于物体体积测量、三维成像等领域。

为实现高精度测量，必须尽可能的提高采样点的数量，即线激光的扫描密度要尽量大，相机像素足够高；与测量速度相关的是，线激光的扫描速度、光电探测器件的帧频以及后台处理速度。

电子器件的发展迅速，且已经到一个稳定阶段，目前上大幅度改进比较困难，本申请考虑改进了激光的扫描密度和扫描速度，采用大视场镜头作为接收，同时创新使用两个线光源激光器与反射旋转振镜配合。

与单线光源相比，双线扫描方式扫描密度提高一倍，视场角更大；反射式旋转振镜辅助光源运动，反射面分辨率高，利用步进式旋转方式，频率高，低重复频率使得线光源扫描更稳定，易控制且稳定，提高了线激光在测量物体上的停留时间，增加曝光度，线精度更高。

本申请提供的主动式双目大视场角线结构光快速扫描装置，双线激光与反射式旋转振镜配合，结构精巧，使得该装置的体积紧凑；辅助光源部分安装调试简单，更适合产业化生产，降低了生产成本。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。