[实用新型]双摄像头高速三维信息采集处理装置

说明书

本实用新型公开了一种双摄像头高速三维信息采集处理装置，该装置包括PC机、控制电路、数据处理模块、光源、匀光光棒、棱镜透镜组、数字微镜器件、透镜阵列、参考平面及双摄像头。PC机向控制电路下达指令，使光源产生白光，白光通过光棒和棱镜透镜组照射至数字微镜器件，数字微镜器件控制每个镜子开关，产生不同光栅图案，通过透镜阵列照射放置在参考平面的待测物体，经双摄像头分别采集由不同光栅图案照射的图像后，由数据处理模块处理，恢复成三维图像，存储至本地，或在PC机上显示。本实用新型利用数字微镜的高速开关特性可以高速投射光栅图案。较于传统三维采集装置，本实用新型利用双摄像头采集图像，采集速度快，不存在盲区，图像处理速度快，灵活性高。

技术领域

本实用新型涉及三维重建领域及电子技术领域，尤其涉及数字微镜器件在三维信息采集方面应用的一种双摄像头高速三维信息采集处理装置，该装置可用于高速三维信息数据获取。

背景技术

人们生活在三维世界中，为了能更好的表达客观世界，三维信息获取技术变的很重要。在需要捕获动态物体的三维信息时，或存在大量的物体需要获取其三维信息时，需要很高的光栅图案投射速度、图像捕获和处理速度。

传统的三维信息获取装置是通过LCD投影仪投射一系列的光栅图案到待测物体表面，然后通过摄像头拍摄图片，上传至PC机进行处理和显示。而传统的LCD投影仪刷新速率只有30-60fps，投影和采集速度很慢。此外，摄像头采集图片需要使用PC机进行处理和显示，设备笨重，不便携。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的一种双摄像头高速三维信息采集处理装置，通过数字微镜实现对空间光的快速调制，能够快速产生一系列的光栅图案，同时通过双摄像头快速采集下来，交由嵌入式微处理器进行三维信息恢复提取，最后上传至上位机进行显示。具有操作简单、采集处理速度快、设备小巧易携，显示存储方便等特点。

实现本实用新型目的的具体技术方案是：

一种双摄像头高速三维信息采集处理装置，其特点是该装置包括：PC机、控制电路、数据处理模块、光源、匀光光棒、棱镜透镜组、数字微镜器件、透镜阵列、参考平面及双摄像头，所述PC机与控制电路连接；控制电路分别与光源、数字微镜器件、双摄像头、数据处理模块连接；光源与匀光光棒连接；匀光光棒与棱镜透镜组连接；棱镜透镜组与数字微镜器件连接；数字微镜器件与透镜阵列连接；透镜阵列与参考平面连接；参考平面与双摄像头连接；双摄像头与数据处理模块连接。其中：

所述控制电路包括FPGA、4核Cortex-A9处理器、AS接口、USB接口、LED及按键,所述FPGA分别与AS接口、4核Cortex-A9连接；4核CORTEX-A9处理器分别与USB接口、LED及按键连接；

所述数据处理模块包括4核Cortex-A9处理器、USB接口、DDR3、MIPI接口及eMMC,所述4核Cortex-A9处理器分别与USB接口、DDR3、MIPI接口及eMMC连接。

本实用新型装置实现三维信息采集处理包括以下具体步骤：

步骤1：PC机控制光源照射到数字微镜器件上

ⅰ）PC机通过控制电路打开光源开关；

ⅱ）照射光通过匀光光棒，使点光源展宽为面光源；

ⅲ）照射光通过棱镜透镜组，使照射光面符合数字微镜器件大小；

步骤2：控制电路控制数字微镜器件对空间光进行调制并照射到待测物体上

ⅰ）控制电路控制数字微镜器件每个镜子的旋转角度，使其呈现出“打开”或者“关断”状态，控制空间光的形状、区域，完成对空间光的调制，连续高速产生一系列光栅图案；

ⅱ）调制后的空间光经过透镜阵列，均匀准确地照射在放置在参考平面的待测物体表面上；