[发明专利]一种基于扫描振镜的成像系统及成像方法

说明书

本申请公开了一种基于扫描振镜的成像系统及成像方法，成像系统包括成像模块、光源、反光镜、转动机构和控制器；成像方法包括将反光镜转动至初始位置，控制转动机构驱动所述反光镜以预设的角速度由所述初始位置向终点位置转动，以使目标物体的待成像区域按一定方向依次被光源出射到反光镜后反射的光线照亮，同时控制成像模块以预设的频率进行图像采集，将采集到的图像按序拼接，得到所述目标物体的二维成像。本申请将面阵成像分割成很多一行或多行图像拼接起来，极大地缩短了每一帧数据之间的采集间隔时间，可以实现每帧图像在特定条件下成像，同时不影响拼接大图的采集频率，除用于静态物体的拍摄外，还可用于室外高速动态成像领域。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年12月31日提交中国专利局的申请号为202011631864.5、名称为“一种基于扫描振镜的成像系统及成像方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及成像领域，特别涉及一种基于扫描振镜的成像系统及成像方法。

背景技术

现有成像方式主要分为面阵相机成像和线阵相机成像两种。

面阵相机芯片都是面阵的，即长方形的，所以，面阵相机拍照的时候，得到的是一张方形的图像。此成像方式适合拍摄静止的物体，由于分辨率较大，每次成像整体曝光成像，而每次成像输出的时间较长，拍摄频率能够达到ms级，但是，当拍摄快速移动的物体时，容易产生拖影，影响成像质量，为了保证成像质量，采用面阵相机成像方式时，必须提高光源亮度，或者(并且)减少曝光时间。

线阵相机芯片是一行或者多行(一般不超过三行)的感光芯片，拍照时，通过机械运动(相机运动或者被拍物移动)，在相机与被拍物体之间形成相对运动，从而得到拍摄的图像。虽然此成像方式拍摄速度快，能够达到us级，但由于拍摄间隔固定，在运动方向，拍摄不同物距的物体，拍摄图像上会存在图像畸变，且畸变率与物体与相机的距离有关，具体为：近端压缩，远端拉伸。并且当物体静止时，相机的运动范围直接决定相机的拍摄视野，拍摄体积较大的物体时，相机必须具有足够大的移动空间。

对于以上两种成像方式，相应地有，面阵相机整体曝光导致拍摄频率较慢，而线阵相机拍摄需要相对运动才可获取图像，现有技术无法应对不同光源条件下或者(以及)被拍物不同运动状态下的成像需求。

因此，为解决上述问题需要一种基于扫描振镜的成像系统及成像方法。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本申请提供了一种基于扫描振镜的成像系统及成像方法，可以实现每帧图像在特定条件下成像，并且不影响拼接大图的采集频率，所述技术方案如下：

一方面，本申请提供了一种成像系统，包括：

成像模块，所述成像模块包括成像窗口以及设置在所述成像窗口内侧的成像单元；

光源，所述光源设置在所述成像模块的成像窗口内侧，并通过所述成像窗口出射光线；

反光镜，所述反光镜与所述成像模块的成像窗口相对设置，用于将所述光源出射的光线反射至所述目标物体上；

转动机构，用于驱动所述反光镜转动，以使所述反光镜反射的光线在所述目标物体上移动；

控制器，所述控制器与所述成像模块和转动机构连接，用于协同控制所述转动机构转动以及控制所述成像模块曝光。

进一步地，所述成像模块为线阵相机或在芯片高度方向可裁剪的面阵相机。

进一步地，所述成像模块还包括图像处理单元，所述图像处理单元用于对所述成像单元所成的图像进行拼接处理。

进一步地，所述成像单元的光轴与所述光源的光线出射方向一致。

进一步地，所述光源的开关与所述控制器连接。