[实用新型]一种三维测量系统中相移光栅

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种三维测量系统中相移光栅，特别是一种将平 面数码影像图片中像素点确定其立体三维相位值使用的相移光栅。

背景技术

随着计算机辅助几何设计理论和技术的发展，逆向工程作为将实 物转化为数字化模型应用于产品的制造业中，得以广泛的应用，实物 的三维测量是逆向工程技术的首要重要环节，测量结果的准确性和测 量精度直接影响产品的质量，三维测量既是将平面数码影像图片中像 素点确定其立体三维相位值的三维测量系统中，像素点的确定和求解 后，重新按确定和求解后像素点的三维数学模型，建立接近真实被侧 物体形状的数学模型图像。在现有技术的三维测量系统中，是采用幻 灯投影或液晶投影仪，用计算机程序控制生成各种投影条纹照射在被 侧物体上，用于三维测量系统中像素点的确定和求解的基准，采用幻 灯投影或液晶投影仪，用计算机程序控制生成各种投影条纹，虽然具 有投影条纹整齐，条纹之间对齐性好，但无法实现连续曲线分布的光 强条纹，而且投影条纹对比度底，投影条纹对环境光敏感，由于幻灯 投影是有光源和幻灯片完成，幻灯片之间的更换无法保证相对位置准 确，造成投影条纹之间相对位置准确。严重影响三维测量系统的精度。

发明内容

为克服现有技术存在的上述技术不足，本实用新型提供一种由光 学玻璃上金属涂层刻划而成的相移光栅，用于克服现有技术存在的技 术不足。

本实用新型实现发明目的采用的技术方案是，三维测量系统中相 移光栅，该相移光栅由光学玻璃上金属涂层刻划而成，相移光栅共有 五幅尺寸相同的光栅组成，第一幅为以中心为交叉点的“十字”光栅， 第二幅、第三幅和第四幅和为相移光栅，第五幅为全白光学玻璃，第 二幅相移光栅由平行间隔设置的三个亮条和三个暗条构成一个光栅 周期条纹，第二幅相移光栅共设置124个光栅周期T，第三幅相移光 栅由平行间隔设置的三个亮条和三个暗条构成一个光栅周期条纹，第 三幅相移光栅共设置117个光栅周期T，第四幅相移光栅由平行间隔 设置的三个亮条和三个暗条构成一个光栅周期条纹，第四幅相移光栅 共设置110个光栅周期T。

所述的第二幅、第三幅、第四幅和第五幅相移光栅的每个光栅周 期T中，第一个光栅条纹为亮条，第二个光栅条纹为暗条，第三个光 栅条纹为亮条，第四个光栅条纹为暗条，第五个光栅条纹为亮条，第 六个光栅条纹为暗条。

所述的第二幅和第四幅相移光栅的光栅周期T之和等于第三幅 相移光栅光栅周期数T的两倍。

所述的第二幅、第三幅和第四幅相移光栅中，第三个亮光栅条为 透光强度呈正弦变化的凹曲面。

本实用新型的有益效果是，光栅可实现连续曲线分布的光强条 纹，而且投影条纹对比度高，投影条纹对环境光不敏感，每幅光栅条 纹之间相对位置准确，保证三维测量系统的测量精度。

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

附图1为本实用新型使用状态示意图。

附图2为本实用新型光栅面示意图。

附图3为本实用新型第二、三、四幅相移光栅中一个光栅周期T 条纹放大示意图。

附图中，1“十字”光栅，2第二幅相移光栅，3相移光栅，4相 移光栅，5全白光学玻璃，6数码摄像头，7被测物体，8计算中心， 9光栅移动装置，10外光源，T光栅周期。

具体实施方式

参看附图，一种三维测量系统中相移光栅，该相移光栅由光学玻 璃上金属涂层刻划而成，相移光栅共有五幅尺寸相同的光栅组成，第 一幅为以中心为交叉点的“十字”光栅1，第二幅、第三幅和第四幅 和为相移光栅2、3、4，用于平面数码影像图片中像素点确定其立体 三维相位值的确定和求解，第五幅为全白光学玻璃5，用于平面数码 影像图片重合定位使用。

第二幅相移光栅2由平行间隔设置的三个亮条和三个暗条构成 一个光栅周期条纹，第二幅相移光栅2共设置124个光栅周期T：

第三幅相移光栅3由平行间隔设置的三个亮条和三个暗条构成 一个光栅周期条纹，第三幅相移光栅3共设置117个光栅周期T：

第四幅相移光栅4由平行间隔设置的三个亮条和三个暗条构成 一个光栅周期条纹，第四幅相移光栅4共设置110个光栅周期T。

采用上述相移光栅结构，“十字”光栅1是为数码摄像头6对焦 使用，保证数码摄像头、相移光栅和被测物体7之间的焦距，