[实用新型]一种机器人视觉系统

说明书

本实用新型公开了一种机器人视觉系统，包括同处于第一轴线且依次分布的成像物镜、光寻址空间光调制器、偏振分光棱镜、激光输出装置，同处于第二轴线且依次分布的第一平面反射镜、第一傅立叶透镜及第二平面反射镜，同处于第三轴线且依次分布的第三平面反射镜、电寻址空间光调制器、第二傅立叶透镜及光探测器，以及通过线缆分别与所述电寻址空间光调制器及光探测器相连的计算机。偏振分光棱镜将其读出光反射至第一平面反射镜以沿第二轴线传播，第二平面反射镜将其读出光反射至第三平面反射镜以沿第三轴线传播。本实用新型采用三个平面反射镜改变光路，从而使得结构非常紧凑。同时引入计算机，弥补光学处理系统灵活性较差的缺陷。

技术领域

本实用新型涉及一种机器人视觉系统。

背景技术

机器人视觉是近年来发展起来的一门新兴技术，它如同人类的视觉感官一样，赋予机器人高级感觉功能，使得机器人真正地智能化，可根据周围环境做出反应。

现有的机器人视觉系统大多是基于4f相干光学的处理系统，其处理能力的灵活性及多样性都是非相干光学处理系统所无法比拟的。而在4f相干光学处理系统中，对图像信息进行傅立叶变换的关键部件就是傅立叶透镜，其用于处理图像频谱分析、空间滤波、图像特征识别等相关处理工作，但这种镜头信息容量大，且运算速度为光速，一般的傅立叶透镜满足不了其需求，因此人们多采用双远距傅立叶透镜，以缩短焦距，但其仍然存在光路径较长，结构不够紧凑的缺陷。

同时，由于现有的机器人视觉系统大多基于光学处理，尽管其具备快速处理的能力，但同时存在灵活性较差的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、灵活性高的机器人视觉系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种机器人视觉系统，包括成像物镜、光寻址空间光调制器、偏振分光棱镜、激光输出装置、第一平面反射镜、第一傅立叶透镜、第二平面反射镜、第三平面反射镜、电寻址空间光调制器、第二傅立叶透镜、光探测器及计算机；所述成像物镜、光寻址空间光调制器、偏振分光棱镜、激光输出装置同处于第一轴线且依次分布；所述第一平面反射镜、第一傅立叶透镜及第二平面反射镜同处于第二轴线且依次分布；所述第三平面反射镜、电寻址空间光调制器、第二傅立叶透镜及光探测器同处于第三轴线且依次分布；所述偏振分光棱镜将其读出光反射至所述第一平面反射镜以沿所述第二轴线传播，所述第二平面反射镜将其读出光反射至所述第三平面反射镜以沿所述第三轴线传播，所述计算机通过线缆分别与所述电寻址空间光调制器及光探测器相连。

进一步地，所述激光输出装置包括同轴依次分布的半导体激光器、扩束透镜、针孔滤波器以及准直透镜。

进一步地，所述半导体激光器为DL-3038-033型激光器。

进一步地，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜及第三平面反射镜的材质为K9，平面度小于一个光圈。

进一步地，所述偏振分光棱镜的分光角为45-90°。

进一步地，所述光寻址空间光调制器的空间分辨率为55lp/mm，对比度150：1，象面尺寸45×45mm²。

进一步地，所述电寻址空间光调制器的空间分辨率为30lp/mm，对比度50：1，象面尺寸28.48×20.16mm²。

进一步地，所述光探测器为CCD光电耦合器件，其分辨率不小于120lp/mm。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型采用三个平面反射镜改变光路，从而使得各器件(尤其是第一傅立叶透镜与第二傅立叶透镜)的空间位置易于调整、布置，从而使得结构非常紧凑，避免某一光路过于冗长而使得设备臃肿。