[发明专利]一种基于移动光阑的显微三维测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于移动光阑的显微三维测量系统及方法，其通过在光学显微成像系统中加入光阑，通过限制成像过程中光的照射角度来减小弥散斑的大小，从而扩大了成像系统的景深和深度测量范围，实现了大尺寸观测物体的三维测量；通过改变加入的光阑的位置得到不同光入射方向的两幅图像，与双目立体视觉类似，利用两幅图像之间的视差对应关系来预测深度，进行场景三维重建；由于成像系统的景深得到扩大，成像模型呈现一定的非线性特性，因此本发明采用二次函数来表达这种非线性，减小了测量误差。

主权项

1.一种基于移动光阑的显微三维测量系统相应的方法，该基于移动光阑的显微三维测量系统包括光学显微镜、加装于所述的光学显微镜上且对准所述的光学显微镜的目镜的相机、用于水平放置圆点标定板的升降台、计算机，所述的光学显微镜布置于所述的圆点标定板的正上方使所述的光学显微镜的目镜正对所述的圆点标定板，所述的相机的输出端与所述的计算机连接，所述的升降台的驱动电机与所述的计算机连接，所述的光学显微镜的目镜与所述的圆点标定板之间布置有可水平左右移动的光阑，所述的光学显微镜的光轴与所述的升降台的移动轨迹一致，所述的光学显微镜的光轴与所述的圆点标定板垂直，所述的光学显微镜的光轴与所述的光阑的移动轨迹垂直；该基于移动光阑的显微三维测量系统还包括用于带动所述的光阑水平左右移动的滑台，所述的滑台的驱动电机与所述的计算机连接；其特征在于：该方法包括以下步骤：/n①使光学显微镜的光轴与升降台的移动轨迹一致；然后将一块圆点标定板水平放置于升降台的顶端平面上，并使圆点标定板与光学显微镜的光轴垂直；接着使装于滑台上的光阑的移动轨迹与光学显微镜的光轴垂直；再使光阑位于光学显微镜的目镜与圆点标定板之间；其中，圆点标定板中的相邻两个实心圆点的中心间距为e，圆点标定板中的实心圆点的直径为d，d＜e，d和e的单位均为mm，光阑的小孔的直径为D，D∈[1,5]，D的单位为mm；/n②确定光阑的小孔的初始位置：控制滑台使光阑的小孔中心位于光学显微镜的光轴上；然后控制滑台使光阑水平左移L，即使得光阑的小孔中心与光学显微镜的光轴之间的距离为L，将光阑的小孔中心此时的位置确定为光阑的小孔的初始位置，并记为T