[发明专利]一种快速高精度高光谱深度成像系统

权利要求书

1.一种快速高精度高光谱深度成像系统，其特征在于：包括投影结构光形貌探测模块，前置成像单元，可调谐滤波光谱扫描模块，信息处理单元；信息处理单元控制投影结构光形貌探测模块探测待测物体的三维形貌数据，可调谐滤波光谱扫描模块探测光谱数据；三维形貌数据和光谱数据可融合成四维光谱形貌模型。

2.根据权利要求1所述的一种快速高精度高光谱深度成像系统，其特征在于：可调谐滤波片的可调谐滤波片设计放置于光路中某个焦点（如前置光学模块中的准直透镜5的焦点）位置附近，可以大大减小可调谐滤波片的面积，降低了成本（因为大面积的可调谐滤波片制作难成本高），也减少的占用空间。

3.根据权利要求1所述的一种快速高精度高光谱深度成像系统，其特征在于：采集可调谐滤波片调制的光谱图像和投影仪投射的结构光条纹图像的相机为同一相机，光谱数据和三维形貌数据没有融合误差。

4.根据权利要求1所述的前置光学模块，其特征在于：包括成像透镜3，准直透镜5，聚焦透镜6。

5.待测物体的图像经成像透镜3在准直透镜5的焦点位置处成像，然后图像被准直透镜5准直为不同角度的平行光；所有平行光经过聚焦透镜6聚焦在相机7上聚焦形成待测物体的图像；准直透镜5和聚焦透镜6所组成得图像中继系统将图像从可调谐滤波片的位置中继到相机。

6.根据权利要求1所述的投影结构光形貌探测模块，其特征在于：光机投影组件建投射结构光条纹到待测物体表面上，相机采集条纹图像序列；信息处理单元根据光机投影组件投影图像像素点和相机采集图像像素点的位置关系来解算待测物体的三维点云数据。

7.根据权利要求1所述的光谱探测，其特征在于：可调谐滤波片通过不断改变透过的中心波长来实现光谱扫描；可调谐滤波片调制的时间短，配合高速投影即可实现快速光谱形貌探测。

8.根据权利要求1所述的投影结构光形貌探测模块也可替换成其他的三维成像探测模块，可调谐滤波光谱扫描模块可置于同一光路上，或者通过在一个共轭光路上的一个普通相机前加置。