[实用新型]新型线条结构光三维传感装置

说明书

本申请公开了一种新型线条结构光三维传感装置。该传感器包括光源阵列装置、衍射光学元件、图像获取装置以及对光源阵列装置和图像获取装置进行控制的控制电路板，光源阵列装置用于将若干条光束从不同角度进行发射，光源阵列装置的控制端与控制电路板的控制信号输出端连接；衍射光学元件用于对光源阵列装置发射的光束进行分束以及控制光束分束后投射光斑为线条光斑，并将线条光斑投射到投影面以及放置于投影面前方的被测物体上；图像获取装置用于获取线条光斑在投影面以及被测物体上的投射图像，图像获取装置的控制端与控制电路板的控制信号输出端连接。本申请解决了三维测量精度低、转换速度慢的技术问题。

技术领域

本申请涉及物体的三维测量领域，具体而言，涉及一种新型线条结构光三维传感装置。

背景技术

三维扫描仪在人机交互、工业检测、安防监控、机器人和自动驾驶等领域都有广泛用途，在对物体进行三维测量时，常见的方法有单线扫描和条纹结构光测量，两种方式都能够实现对物体的高精度三维测量。其中，条纹结构光测量的原理是使用投影仪或光栅等设备，将变化的黑白相间的条纹图案投射到被测物体表面，连续拍摄多张照片，识别照片中条纹的位置，并通过光学三角测光法对深度信息进行计算。如图1所示，为七阶二进制条纹图案变换序列，七阶条纹能够产生128种图案，需要连续拍摄七张照片得出一副深度图。单线扫描虽然原理简单，但是扫描时间需要数秒才能完成，不适于高精度领域进行三维测量使用；条纹结构光测量与单线扫描相比精度低，但是采用的投影仪或者光栅存在转换速度慢、扫描时间长、价格昂贵的缺点。

针对相关技术中三维测量精度低、转换速度慢的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种新型线条结构光三维传感装置，以解决三维测量精度低、转换速度慢的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种新型线条结构光三维传感装置。

根据本申请的新型线条结构光三维传感装置，包括：光源阵列装置、衍射光学元件、图像获取装置和对所述光源阵列装置和所述图像获取装置进行控制的控制电路板，

光源阵列装置用于将若干条光束从不同角度进行发射，光源阵列装置的控制端与所述控制电路板的控制信号输出端连接；

衍射光学元件用于对所述光源阵列装置发射的光束进行分束以及控制所述光束分束后投射光斑为线条光斑，并将所述线条光斑投射到投影面以及放置于所述投影面前方的被测物体上；

图像获取装置用于获取所述线条光斑在所述投影面以及所述被测物体上的投射图像，所述图像获取装置的控制端与所述控制电路板的控制信号输出端连接。

进一步的，所述图像获取装置的数量为多个，所述图像获取装置从不同角度获取所述线条光斑在所述投影面以及所述被测物体上的投射图像。

进一步的，所述新型线条结构光三维传感装置还包括外壳，所述衍射光学元件、所述光源阵列装置、所述图像获取装置和所述控制电路板设置在外壳内。

进一步的，所述光源阵列装置为激光器阵列。

进一步的，所述图像获取装置为照相机。

进一步的，所述外壳的内壁上开设有与外部贯通的投射孔和拍摄孔，所述光源阵列装置和衍射光学元件对准投射孔，图像获取装置的拍摄端对准拍摄孔。

进一步的，所述衍射光学元件安装在投射孔内。

进一步的，所述新型线条结构光三维传感装置还包括进行供电的电源线，所述外壳的内壁上开设有与外部贯通的电源线接口，所述电源线穿过电源线接口与所述图像获取装置的电源端连接。

进一步的，所述新型线条结构光三维传感装置还包括进行供电的电源线，所述外壳的内壁上开设有与外部贯通的电源线接口，所述电源线穿过电源线接口与所述控制电路板的电源端连接。