[发明专利]基于棱镜分光的大景深成像系统及方法

权利要求书

1.一种基于棱镜分光的大景深成像系统，其特征在于，包括：

镜头组件，用于收集被拍摄物体射出的反射光；

分光棱镜组，包括若干分光棱镜，用于将通过所述镜头组件的反射光分成若干子光束；

至少两个位于所述分光棱镜组成像面的成像元件，用于接收子光束，采集并拍摄被拍摄物体不同表面的清晰图像；

景深调节组件，用于调节部分或所有成像元件与分光棱镜的间距。

2.根据权利要求1所述基于棱镜分光的大景深成像系统，其特征在于，所述分光棱镜组包括两个分光棱镜，第一分光棱镜和第二分光棱镜，所述第二分光棱镜位于所述第一分光棱镜的上方或侧方；

所述成像元件为三个，其分别设置于所述两个分光棱镜形成的三个成像面。

3.根据权利要求1所述基于棱镜分光的大景深成像系统，其特征在于，所述分光棱镜组包括一个分光棱镜，将通过所述镜头组件的反射光分成两个子光束；

所述成像元件为两个，其分别设置于所述分光棱镜形成的两个成像面。

4.根据权利要求1所述基于棱镜分光的大景深成像系统，其特征在于，至少一个成像元件的中心轴线与所述镜头组件中心轴线平行或重合，至少一个成像元件的中心轴线与所述镜头组件中心轴线垂直。

5.根据权利要求1所述基于棱镜分光的大景深成像系统，其特征在于，所述分光棱镜为四棱柱镜，所述分光棱镜横截面为正方形，所述分光棱镜其中一个体对角线截面设有半反半透膜。

6.根据权利要求1所述基于棱镜分光的大景深成像系统，其特征在于，所述景深调节组件包括若干景深调节旋钮，所述景深调节旋钮的一端与成像元件连接，成像元件的外侧固定套接有固定框架，所述景深调节旋钮的另一端穿过所述固定框架，位于所述固定框架的外侧，所述景深调节旋钮控制成像元件在进入所述成像元件的子光束的平行方向上伸缩移动，调节所述成像元件与对应的分光棱镜的间距。

7.根据权利要求6所述基于棱镜分光的大景深成像系统，其特征在于，所述景深调节旋钮的两侧分别设有一个可伸缩轴，所述可伸缩轴的一端与所述成像元件连接，所述可伸缩轴的另一端与所述固定框架连接。

8.根据权利要求1所述基于棱镜分光的大景深成像系统，其特征在于，所述镜头组件包括镜头、镜筒和位于所述镜筒上的伸缩区，所述伸缩区包括延长圈和伸缩环；

所述延长圈，用于延长所述伸缩区轴向长度；

所述伸缩环，用于沿所述伸缩区轴向延长或缩短。

9.一种基于棱镜分光的大景深成像方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8中任一项所述的系统，所述方法包括：

通过景深调节组件调节部分或所有成像元件与分光棱镜的间距；

通过镜头组件收集被拍摄物体射出的反射光；

通过包括若干分光棱镜的分光棱镜组，将通过所述镜头组件的反射光分成若干子光束；

通过至少两个位于所述分光棱镜组成像面的成像元件接收子光束，采集并拍摄被拍摄物体不同表面的清晰图像。

10.一种联合标定方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8中任一项所述的系统，所述方法包括：

将靶标固定于升降台表面，使其中之一成像元件对靶标对焦成像；

调整靶标相对于所述升降台表面的距离，使剩余成像元件分别对处于不同高度的靶标对焦成像；

对所有成像元件所拍摄的图像进行联合标定。