[实用新型]镜头、三维成像模组及三维成像设备

说明书

本实用新型涉及一种镜头、三维成像模组及三维成像设备。镜头具有入射轴，镜头包括透镜元件，透镜元件包括第一子透镜及至少两个第二子透镜，第二子透镜为非旋转对称结构，第一子透镜包括第一有效通光部，第二子透镜包括第二有效通光部，任意两个第二子透镜的第二有效通光部关于入射轴旋转对称；透镜元件中的第一有效通光部用于通过入射光束，以在镜头的像侧形成第一图像；透镜元件中的各第二有效通光部用于通过入射光束，以在镜头的像侧形成与第二有效通光部的数量相同的第二图像，第一图像与各第二图像两两相互间隔。通过一个镜头实现三维成像，极大地缩小三维成像系统的横向尺寸，使系统能够灵活地对狭窄空间进行三维扫描。

技术领域

本实用新型涉及三维成像技术领域，特别是涉及一种镜头、三维成像模组及三维成像设备。

背景技术

传统的三维扫描系统已经广泛应用于很多领域，如AR、无人机、机器人、工业制程、医疗设备等，在这些传统的三维扫描系统中，一般通过多个镜头采集被摄物体的不同角度的图像以形成三维点云数据，然后通过计算相邻两个扫描时刻的点云的相似性进行点云匹配，即随着镜头的连续移动对不同位置所拍摄的图像数据进行拼接，最终重建出完整的物体三维模型。但是由于多个镜头的设置，这种传统的三维扫描系统存在尺寸过大，难以对狭窄空间进行三维扫描的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对如何缩小三维扫描系统的尺寸的问题，提供一种镜头、三维成像方法、装置、设备及存储介质。

一种镜头，具有入射轴，包括透镜元件，所述透镜元件包括第一子透镜及至少两个第二子透镜，所述第二子透镜为非旋转对称结构，所述第一子透镜包括第一有效通光部，所述第二子透镜包括第二有效通光部，任意两个所述第二子透镜的所述第二有效通光部关于所述入射轴旋转对称；

所述透镜元件中的所述第一有效通光部用于通过入射光束，以在所述镜头的像侧形成第一图像；所述透镜元件中的各所述第二有效通光部用于通过入射光束，以在所述镜头的像侧形成与所述第二有效通光部的数量相同的第二图像，所述第一图像与所述第二图像两两之间相互间隔。

在上述镜头中，非旋转对称的结构能够使所述第二子透镜于径向上的结构尺寸得到缩减，从而有利于至少两个所述二子透镜容置在一个镜头内，且可通过上述镜头获得至少两个针对被摄物的不同角度的成像图像，进而得到相应的三维点云数据。另一方面，所述镜头也可通过所述第一子透镜获得几近同步的成像图像，以辅助由所述第二子透镜获得的三维点云数据，从而获得更精确且更稳定的三维模型。以上，所述第一子透镜及所述第二子透镜均安装于所述镜头内，通过一个所述镜头即能实现对被摄物的三维成像，从而能够极大地缩小三维成像系统的横向尺寸，使三维成像系统能够灵活高效地对狭窄空间进行三维扫描。

在其中一个实施例中，所述透镜元件中的所述第一子透镜和各所述第二子透镜能够拼接为一个关于光轴旋转对称的透镜。

在其中一个实施例中，所述透镜元件中的所述第一子透镜和各所述第二子透镜相互间隔设置。

在其中一个实施例中，所述镜头包括以下任意一种方案：

所述透镜元件包括一个所述第一子透镜和两个所述第二子透镜，所述第一子透镜设置于两个所述第二子透镜之间；

所述透镜元件包括一个所述第一子透镜和两个所述第二子透镜，所述第一子透镜和两个所述第二子透镜围绕所述入射轴设置。

在其中一个实施例中，所述透镜元件中的所述第一子透镜为中心对称结构。

在其中一个实施例中，所述镜头包括第一成像单元及至少两个第二成像单元，每一所述第一成像单元包括沿所述入射轴方向排布的至少两个所述第一子透镜，每一所述第二成像单元包括沿所述入射轴方向排布的至少两个所述第二子透镜，所述第一成像单元中的所述第一子透镜的数量等于任一所述第二成像单元中的所述第二子透镜的数量，每一所述第一子透镜包含于一个所述透镜元件，且每一所述第二子透镜包含于一个所述透镜元件。