一种结构光三维扫描测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学测量技术，特别地，涉及一种结构光三维扫描测量装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中的结构光三维视觉测量技术，是指在双目立体视觉测量中，以光学投射器取代其中一个相机，而光学投射器产生一定的光模式，如光平面、十字光平面、网格状光束等，对场景对象的空间位置进行约束，这样得到场景对象上选定点位的三维坐标。
[0003]常规的结构光，例如网格点阵、光栅、投影线等，由于投射能量无法根据成像距离及范围大小的变化，进行有效调节，导致结构光难以有效应用于长距离室内或室外环境中。一般的投影线长度，主要是通过机械性的更换不同瞳距玻璃滤片来实现调节。这样一方面更换滤光片的操作麻烦，不能实现根据场景需要的连续调节；另一方面，虽然这样也能做到调节投影线长度的效果，但在投影线缩短的时候，很多投射能量就以遮挡方式而被无效损耗了，不能起到增强成像能力的效果。
[0004]针对现有技术中投影线长度不能连续调节与投射能量无效损耗的问题，目前尚未有有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术中投影线长度不能连续调节与投射能量无效损耗的问题，本实用新型的目的在于提出一种结构光三维扫描测量装置，能够根据场景需要对投影线长度进行连续调节，无需多次更换滤光片；同时不再使投射能量在调节投影线长度时产生损耗，增强了成像能力。
[0006]基于上述目的，本实用新型提供的技术方案如下:
[0007]根据本实用新型的一个方面，提供了一种结构光三维扫描测量装置，包括:
[0008]光学投射器，光学投射器设置于下述投射框架上，光学投射器可输出投射光，光学投射器的出光方向正对下述反射镜的反射面，光学投射器的出光方向固定；
[0009]反射镜，反射镜设置于下述投射框架上，反射镜包括一反射面，光学投射器的投射光斜交于反射镜的反射面，反射镜的反射面将光学投射器的投射光反射到测量目标的表面；
[0010]投射框架，投射框架设置于测量目标远处，投射框架上固定连接光学投射器与反射镜，投射框架到测量目标的距离已知；
[0011 ] 测量目标，测量目标接收反射镜反射的投射光并进行漫反射；
[0012]光接收器，光接收器设置于测量目标远处，光接收器与投射框架之间具有一定距离，光接收器采集测量目标上的投射光，并将投射光的形态信号传送给下述三维点云提取装置；
[0013]三维点云提取装置，三维点云提取装置从光接收器采集的投射光的形态信号，三维点云提取装置从投射光的形态信号中提取三维点云，并拼接拟合出测量目标的三维形貌。
[0014]其中，反射镜固定于投射框架上，反射镜的反射面可进行小范围转动，反射镜的反射面可通过小范围转动使光学投射器的投射光在投射框架表面形成投影线。
[0015]并且，反射镜还包括一振动器；反射镜的反射面可相对于投射框架进行小范围转动，为反射镜的振动器可控制反射镜的反射面以反射面垂直于光学投射器出光方向的中线为轴进行小范围简谐振动，小范围简谐振动的幅度与频率都可以被反射镜的振动器调节，反射镜的振动器可通过调节小范围简谐振动的幅度与频率来调节投射框架表面的投影线长度。
[0016]其中，设置投射框架与光接收器到测量目标的距离应小于等于100米。
[0017]其中，光学投射器输出的投射光为点光源。
[0018]上述光接收器采集测量目标上的投射光，并将投射光的形态信号传送给下述三维点云提取装置、与三维点云提取装置从投射光的形态信号中提取三维点云，并拼接拟合出测量目标的三维形貌包括:
[0019]标定光接收器，并构建光接收器采集过程中稳定不变的局部三维坐标系；
[0020]光接收器对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；
[0021]从序列立体图像中提取目标表面的投影线三维点云；
[0022]在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。
[0023]从上面所述可以看出，本实用新型提供的技术方案通过使用将光学投射器与反射镜固定在投射框架上、并且反射镜的反射面可受控转动的技术手段，以控制反射镜代替传统的滤光片，达到了连续调节的效果，且无需在调节过程中反复人工更换，提高了工作效率；同时，受控转动将有限的投射光能集中到了可见的投影线上，不会因为遮挡效果而产生能量损失，提高了投影线的强度，降低了对光接收器的器件灵敏度要求，降低了软硬成本。
【附图说明】
[0024]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。
[0025]图1为根据本实用新型实施例的一种结构光三维扫描测量装置的结构图。
【具体实施方式】
[0026]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，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一步进行清楚、完整、详细地描述，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。
[0027]根据本实用新型的实施例，提供了一种结构光三维扫描测量装置。
[0028]如图1所示，根据本实用新型实施例提供的结构光三维扫描测量装置包括:
[0029]光学投射器1，光学投射器I设置于下述投射框架3上，光学投射器I可输出投射光，光学投射器I的出光方向正对下述反射镜2的反射面，光学投射器I的出光方向固定；
[0030]反射镜2，反射镜2设置于下述投射框架3上，反射镜2包括一反射面，光学投射器I的投射光斜交于反射镜2的反射面，反射镜2的反射面将光学投射器I的投射光反射至IJ测量目标4的表面；
[0031]投射框架3，投射框架3设置于测量目标4远处，投射框架3上固定连接光学投射器I与反射镜2，投射框架3到测量目标4的距离已知；
[0032]测量目标4，测量目标4接收反射镜2反射的投射光并进行漫反射；
[0033]光接收器(未示出)，光接收器(未示出)设置于测量目标4远处，光接收器(未示出)与投射框架3之间具有一定距离，光接收器(未示出)采集测量目标4上的投射光，并将投射光的形态信号传送给下述三维点云提取装置(未示出)；
[0034]三维点云提取装置(未示出)，三维点云提取装置(未示出)从光接收器(未示出)采集的投射光的形态信号，三维点云提取装置(未示出)从投射光的形态信号中提取三维点云，并拼接拟合出测量目标4的三维形貌。
[0035]其中，反射镜2固定于投射框架3上，反射镜2的反射面可进行小范围转动，