[发明专利]一种激光三维视觉成像方法

说明书

本发明公开了一种激光三维视觉成像方法，该方法将目标的距离信息与目标的空间二维坐标进行拟合，重建三维环境信息。本发明方法能够降低系统激光发射要求，便于实现三维视觉成像系统小型化，可以提高使用效率，降低研制成本。

技术领域

本发明属于光学领域，具体涉及一种激光三维视觉成像方法。

背景技术

智能系统是当前国民科技发展的重要组成部分，该领域对于高精度感知周围环境三维图像信息有迫切需求。激光三维视觉系统是目前解决高精度感知周围环境三维图像信息最有效的技术手段之一。信息获取能力强，工作距离远、抗干扰能力强等特点使其可以成为智能系统重要的信息获取辅助。作为复杂的激光测量手段，高精度低成本激光振镜扫描3D视觉系统的系统构成直接决定系统的性能和指标，因此三维视觉系统设计是极其重要的，然而在实际应用中，激光3D视觉系统面临着技术难度大，器件价格高等问题。

收发合置光学天线作为一种常见的光学天线体制，因其可以使用光敏面小、响应速度高的探测器，背景光引入低等特点，广泛应用于各种光学探测方案之中。

发明内容

为了提供一种高精度低成本激光三维视觉成像方法，本发明提出一种激光三维视觉成像方法，本发明技术方案如下：

一种激光三维视觉成像方法，该方法所用的成像系统包括计算机控制模块、激光载波光源、收发合置模块、信号处理模块和光电探测器；其中，收发合置模块包括光学系统扫描模块和光电接收模块；该方法包括：

计算机控制模块分别向激光载波光源、收发合置模块中、信号处理模块和光电探测器发送同步工作指令，其中，

激光载波光源向收发合置模块发射载波光波，载波光波由光电接收模块接收，经收发光学系统扫描模块入射至目标，经目标反射后，带有目标距离信息的回波信号通过光电探测器传输给信号处理模块；

光学系统扫描模块同时对目标进行扫描，并将扫描得到的带有目标空间位置信息的电信号传输至信号处理模块；

信号处理模块对接收到的带有目标距离信息的回波信号和带有目标空间位置信息的电信号进行空间坐标拟合，实现目标的图像反演。

优选地，所述收发合置模块还包括收发合置隔离开关模块，用于隔离发射光与回波光。

优选地，所述光电探测器选用APD雪崩光电二极管。

优选地，所述光学系统扫描模块采用直接探测体制，扫描方式为振镜二维光机扫描。

优选地，所述光学系统扫描模块选用检流计式振镜。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

本发明的激光三维视觉成像方法，该方法将目标的距离信息与目标的空间二维坐标进行拟合，重建三维环境信息，相比于传统扫描成像方法，本发明方法成像更加准确、真实。

本发明方法相比于现有方法能够降低成像系统激光发射要求，便于实现三维视觉成像系统小型化，可以提高使用效率，降低研制成本。

附图说明

图1为实施例中激光三维视觉成像方法的控制流程图；

图2为实施例中空间坐标拟合示意图；

图3为实施例中收发合置模块系统结构示意图；

图4为实施例中对单一距离信息的多目标组合成像实验结果示意图；

图5为实施例中对复杂人物目标成像实验结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

实施例一：