[实用新型]基于数字微镜器件的立体视觉成像装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于数字微镜器件的立体视觉成像装置，属于立体视觉成像领域。

背景技术

立体视觉成像技术能够模拟人眼成像得到目标物的三维影像，近年来被广泛应用于三维形貌测量和增材制造领域。目前在工业应用中多采用双相机立体视觉成像装置，即两个相机从不同角度同时采集目标物的两幅图像，基于视差原理实现立体视觉成像效果。但双相机立体视觉成像装置需要用到两个相机，装置的结构大，成本高；且对动态目标成像时，要求两相机时间同步，否则会造成立体视觉成像的扭曲和畸变。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于数字微镜器件的立体视觉成像装置，以解决上述问题。

本实用新型是通过下述技术方案予以实现的，基于数字微镜器件的立体视觉成像装置由第一物镜、第二物镜、反射镜、数字微镜器件、CCD图像传感器和壳体组成。

所述的第一物镜以向右48°倾角将目标物成像光线投射给所述的反射镜；所述的第二物镜以向左48°倾角将目标物成像光线投射给所述的数字微镜器件；所述的反射镜将来自第一物镜的成像光线反射给数字微镜器件；所述的数字微镜器件由基面和二维微镜元阵列组成；所述的微镜元有on和off两个翻转状态，当为on状态时微镜元偏转+12°，从第二物镜进入的成像光线被数字微镜器件反射到CCD图像传感器的感光面，当为off状态时微镜元偏转-12°，从第一物镜进入经反射镜反射的成像光线被数字微镜器件二次反射到CCD图像传感器的感光面；所述的CCD图像传感器接收从数字微镜器件反射来的成像光线，完成感光成像；所述的壳体用于固定光学元件，并对光路进行密封以避免外界干扰光进入。

控制数字微镜器件的二维微镜元阵列以奇偶间隔的排列方式翻转状态，其中，把数字微镜器件的微镜元为+12°偏角的on状态称为偶场微镜元，把数字微镜器件的微镜元为-12°偏角的off状态称为奇场微镜元；这样，通过控制数字微镜器件的二维微镜元阵列翻转状态，本实用新型可以采集来自第一物镜和第二物镜所对应的同一目标物的两幅图像，并基于视差原理实现立体视觉成像。

所述的第一物镜和第二物镜相对于基于数字微镜器件的立体视觉成像装置中心轴对称。

所述的数字微镜器件放置在CCD图像传感器上方，数字微镜器件的基面与CCD图像传感器所在面成33°夹角。

所述的反射镜与数字微镜器件相向安置，且与CCD图像传感器所在面成66°夹角。

本实用新型提供的基于数字微镜器件的立体视觉成像装置，通过数字微镜器件的二维微镜元阵列状态切换，实现了对两个方向视场范围空间的选取成像。与现有技术相比，本实用新型对同一目标物的两幅视差图像的采集方式不存在同步时差，适用于动态目标物的立体视觉成像，且结构紧凑，成本较低。

附图说明

图1是本实用新型提供的基于数字微镜器件的立体视觉成像装置结构图。

图2是本实用新型提供的数字微镜器件奇偶分场翻转示意图。

图中：1-第一物镜，2-第二物镜，3-反射镜，4-数字微镜器件，5-CCD图像传感器，6-壳体，7-目标物。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，基于数字微镜器件的立体视觉成像装置由第一物镜1、第二物镜2、反射镜3、数字微镜器件4、CCD图像传感器5和壳体6组成。

所述的第一物镜1和第二物镜2相对于基于数字微镜器件的立体视觉成像装置中心轴对称。

所述的数字微镜器件4放置在CCD图像传感器5上方，数字微镜器件4的基面与CCD图像传感器5所在面成33°夹角。

所述的壳体6用于固定光学元件，并对光路进行密封以避免外界干扰光进入。

所述的第一物镜1以向右48°倾角将目标物7成像光线投射给所述的反射镜3；所述的第二物镜2以向左48°倾角将目标物7成像光线投射给所述的数字微镜器件4；所述的反射镜3将来自第一物镜1的成像光线反射给数字微镜器件4；所述的数字微镜器件4由基面和二维微镜元阵列组成；所述的微镜元有on和off两个翻转状态，当为on状态时微镜元偏转+12°，从第二物镜2进入的成像光线被数字微镜器件4反射到CCD图像传感器5的感光面，当为off状态时微镜元偏转-12°，从第一物镜1进入经反射镜3反射的成像光线被数字微镜器件4二次反射到CCD图像传感器5的感光面；控制数字微镜器件4的二维微镜元阵列以奇偶间隔的排列方式翻转状态，如图2所示；其中，把数字微镜器件4的微镜元为+12°偏角的on状态称为偶场微镜元，把数字微镜器件4的微镜元为-12°偏角的off状态称为奇场微镜元；这样，通过控制数字微镜器件4的二维微镜元阵列翻转状态，所述的CCD图像传感器5可以采集来自第一物镜1和第二物镜2所对应的目标物7的两幅图像，并基于视差原理实现立体视觉成像。