[发明专利]偏振调制高分辨力立体视觉测量系统与方法

摘要

偏振调制高分辨力立体视觉测量系统与方法属于光学非接触三维测量领域，具体涉及一种利用立体视觉与扫描放大测量系统联用测量大尺度三维物体形貌、形变、位移等的装置和方法；该装置两个及以上偏振调制高分辨力立体视觉单目测量装置组成，每一个偏振调制高分辨力立体视觉单目测量装置包括激光照明模块、视觉摄像模块和扫描放大测量模块；该方法首先将待测物体放置在本装置视场范围及清晰成像范围内；其次，利用扫描放大测量模块通过摄像模块逐点扫描整个物体；利用视觉三维成像原理对采集到的图片进行处理得到高分辨力的物体三维形貌；本发明可以显著提高大尺度视觉系统的测量分辨力。

主权项

1.偏振调制高分辨力立体视觉测量系统，其特征在于，包括：至少两个偏振调制高分辨力立体视觉单目测量装置和三维物体；偏振调制高分辨力立体视觉单目测量装置包括激光照明模块、视觉摄像模块和扫描放大测量模块；所述的激光照明模块按照照明光传播方向依次为：激光器(11)、起偏器(15)、PBS(10)、二维振镜(9)、扫描透镜(8)、场镜1(7)、管镜(6)、1/4玻片(5)、物镜(4)、场镜2(3)和摄影镜头(2)；所述的视觉摄像模块为：摄影镜头(2)、场镜2(3)、物镜(4)、1/4玻片(5)、管镜(6)、场镜1(7)、扫描透镜(8)、二维振镜(9)、PBS(10)、检偏器(16)、聚焦透镜(12)、针孔(13)和PMT探测器(14)；所述的扫描放大测量模块按照信号光传播方向依次为：激光器(11)、起偏器(15)、PBS(10)、二维振镜(9)、扫描透镜(8)、场镜1(7)、管镜(6)、1/4玻片(5)、物镜(4)、场镜2(3)、物镜(4)、1/4玻片(5)、管镜(6)、场镜1(7)、扫描透镜(8)、二维振镜(9)、PBS(10)、检偏器(16)、聚焦透镜(12)、针孔(13)和PMT探测器(14)；所述的激光照明模块、视觉摄像模块、扫描放大测量模块共用场镜2(3)、物镜(4)、1/4玻片(5)、管镜(6)、场镜1(7)、扫描透镜(8)、二维振镜(9)、PBS(10)；所述的激光照明模块、视觉摄像模块还共用摄影镜头(2)；所述的激光照明模块、扫描放大测量模块共用起偏器(15)、激光器(11)；所述的视觉摄像模块、扫描放大测量模块共用检偏器(16)、聚焦透镜(12)、针孔(13)和PMT探测器(14)；所述的激光照明模块中激光器(11)发出激光，准直后形成平行光，经过起偏器(15)和PBS(10)反射后再经过二维振镜(9)和扫描透镜(8)后聚焦于场镜1(7)光心位置处，光束经过管镜(6)后形成平行光后经1/4玻片(5)后被物镜(4)聚焦于场镜2(3)光心位置，再经摄影镜头(2)聚焦于三维被测样品(1)表面形成聚焦光斑，所述的聚焦光斑照射样品表面的发出反射光；所述三维被测样品(1)表面发出的反射光依次经过摄影镜头(2)、场镜2(3)、物镜(4)、1/4玻片(5)、管镜(6)、场镜1(7)、扫描透镜(8)、二维振镜(9)、PBS(10)和检偏器(16)、聚焦透镜(12)、针孔(13)后被PMT探测器(14)收集。