[发明专利]结构光发生装置、微型三维成像装置及三维数据采集方法

权利要求书

1.一种结构光发生装置，其特征在于，包括：

多个光纤，所述多个光纤包括入射端和出射端；

光源装置，用于产生多束光谱波长各不相同的光；

所述光源装置位于所述多个光纤的入射端一侧，以对应地将产生的多束光谱波长各不相同的光经所述多个光纤的入射端输入、并经所述多个光纤的出射端输出以产生结构光。

2.根据权利要求1所述的结构光发生装置，其特征在于，所述多个光纤中，各光纤入射端部分的位置关系与各光纤出射端部分的位置关系不同。

3.根据权利要求1或2所述的结构光发生装置，其特征在于，所述光源装置具体为：用于产生光谱波长在特定的范围内变化的空间分布光的光源装置。

4.根据权利要求1或2所述的结构光发生装置，其特征在于，所述光源装置包括白光光源和分光装置；所述白光光源位于所述分光装置的一侧，以将所述白光光源产生的白光经所述分光装置分光后产生所述多束光谱波长各不相同的光。

5.根据权利要求4所述的结构光发生装置，其特征在于，所述分光装置为棱镜、光栅或彩虹光滤波器。

6.根据权利要求1或2所述的结构光发生装置，其特征在于，还包括固定装置，所述多个光纤穿过所述固定装置。

7.一种微型三维成像装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的结构光发生装置，还包括：

图像传感器，用于采集所述结构光发生装置产生的结构光照射下的目标物体的图像；

载体，用于承载所述结构光发生装置的多个光纤和所述图像传感器的输入端，其中，所述多个光纤的出射端和所述图像传感器的输入端均固定在所述载体的一端。

8.根据权利要求7所述的微型三维成像装置，其特征在于，所述多个光纤的入射端从所述载体的另一端伸出，所述结构光发生装置的固定装置设置在所述载体中。

9.一种三维数据采集方法，其特征在于，利用权利要求7或8所述的微型三维成像装置采集目标物体的三维表面数据，所述三维数据采集方法包括：

将多束光谱波长各不相同的光经对应的所述多个光纤的出射端投射到目标物体上以在所述目标物体上形成结构光；

通过所述图像传感器采集所述目标物体的图像；

分析所采集的目标物体的图像上的各像素点所对应的光谱波长；

根据所述目标物体的图像上的各像素点所对应的光谱波长识别对应的光纤，并根据所述多个光纤在其出射端的位置关系确定各光纤出射端的出射角度；

根据各光纤出射端的出射角度、所述图像传感器的光学中心与所述结构光发生装置的光学中心的距离、所述图像传感器对所述目标物体的图像上的各像素点的出射角，确定所述目标物体表面各点距离所述图像传感器光学中心的距离，以获得所述目标物体的三维表面数据。

10.根据权利要求9所述的三维数据采集方法，其特征在于，所述多个光纤在其出射端的位置关系是通过以下步骤确定的：

将所述多束光谱波长各不相同的光以预设的方向经对应的所述多个光纤的出射端投射到参考物体上，以在参考物体上形成结构光；

通过所述图像传感器采集所述参考物体的图像；

分析所采集的参考物体的图像的各像素点所对应的光谱波长；

根据所述参考物体的图像的各像素点所对应的光谱波长识别对应的光纤，并获取所述多个光纤在其出射端的位置关系。