[发明专利]一种三维扫描仪测量方法及其装置

权利要求书

1.一种三维扫描仪测量方法，其特征在于：利用干涉条纹所形成的虚拟正弦光栅或者空间调制的图案，经投影到参考平面和物体表面上，再用相位法进行相位解调，从而获得物体表面的三维信息，其具体方法步骤如下：

（1）正弦虚拟光场或者空间调制图案的产生：用一个迈克尔逊干涉仪为虚拟正弦光栅投影照明物体，通过调节反射镜获得需要的空间载波频率，或者一照明投影系统通过空间调制的图案的物体,让虚拟正弦光栅或者空间调制的图案经投影系统投影到参考平面上，再经过CCD摄像机摄入，最终将所摄得的数据传入计算机处理，计算出光强分布；

（2）利用小角度光栅差频法测量，并解调出投影光栅投影于物体表面后的形变相位；

（3）采用分色投影系统实现如步骤（2）所述的小角度光栅差频测量的光路，使投影系统有三色不同的信息同时投射到物体表面上，同时在彩色数字照相机中获得三组互不干扰的信息；

（4）利用小角度差频相位去包裹：用小角度差频法测量三维物体面形，并求出物面上点的高度h，当h小于某一值h_c时，既能能精确解调，不存在去包裹问题。

2.根据权利要求1所述的一种三维扫描仪测量方法，其特征在于：所述步骤（3）中分色投影系统为在照相机的前面加三通道滤光片。

3.一种实现如权利要求1所述三维扫描仪测量方法的装置，其特征在于：包括置于参考平面R同一侧的投影系统（4）、摄像系统（5）及计算机（6），所述投影系统（4）位于摄像系统（5）的上方，所述计算机（6）分别与摄像系统（5）及打印机（7）相连。

4.根据权利要求3所述的一种三维扫描仪测量装置，其特征在于：所述摄像系统（5）采用CCD摄像机。

5.根据权利要求3所述的一种三维扫描仪测量装置，其特征在于：所述投影系统（4）包括照明系统和投影物镜。

6.根据权利要求5所述的一种三维扫描仪测量装置，其特征在于：所述照明系统由反射镜及安装在反射镜与光栅之间的聚光镜组成。

7.根据权利要求6所述的一种三维扫描仪测量装置，其特征在于：所述反射镜采用带有内镀增反膜的球面反射镜。