本實用新型涉及一種激光線結構光三維掃描裝置，屬于三維掃描技術領域。

背景技術：

近年來，三維掃描裝置在機械系統和制造過程中的作用和重要性迅速提高作為必需的組成部分應用于汽車、模具、工業(yè)設計等領域?，F代化的工業(yè)生產要求掃描必須實現高精度化，強抗干擾能力，同時也要求實現高速化和高效率化，因此，非接觸掃描和高效率測量成為當前精密測量技術的重要發(fā)展方向，因此，非接觸式三維掃描裝置在各工業(yè)設計領域中的應用越來越廣泛，隨著非接觸式三維掃描裝置的廣泛應用。但是，當前的非接觸式三維掃描裝置仍然存在對環(huán)形光的抗干擾能力較弱的問題。

技術實現要素：

本實用新型為了解決掃描裝置采集圖像的清晰度較差的問題，提出了一種激光線結構光三維掃描裝置，所采取的技術方案如下。

所述三維掃描裝置包括CPU處理器1、存儲器2、激光控制器3、步進電機驅動器4、以太網接口控制器5、COMS控制器6、數據量化編碼器7、CMOS圖像采集裝置8和線結構光發(fā)生器11；所述CPU處理器1的各信號輸入輸出端分別與存儲器2、激光控制器3、步進電機驅動器4、以太網接口控制器5、COMS控制器6、數據量化編碼器7信號輸出輸入端對應相連；所述激光控制器3的激光發(fā)生控制信號輸出端與線結構光發(fā)生器11的控制信號輸入端相連；所述COMS控制器6的控制信號輸出端與CMOS圖像采集裝置8的控制信號輸入端相連。

優(yōu)選地，所述CPU處理器1的存儲控制信號交互端與存儲器2的存儲信號交互端相連；所述CPU處理器1的激光控制信號輸出與激光控制器3的控制信號輸入端相連；所述CPU處理器1的驅動控制信號輸出端與步進電機驅動器4的控制信號輸入端相連；所述CPU處理器1的以太網控制信號輸出端與以太網接口控制器5的控制信號輸入端相連；所述CPU處理器1的CMOS控制信號輸出端與CMOS控制器6的控制信號輸入端相連；所述CPU處理器1的編碼信號輸入端與數據量化編碼器7的編碼信號輸出端相連。

優(yōu)選地，所述CMOS圖像采集裝置8的圖像采集鏡頭前設有濾光片。

優(yōu)選地，所述濾光片的顏色為紅色。

優(yōu)選地，所述濾光片采用窄帶法布里-伯羅濾光片。

優(yōu)選地，所述窄帶法布里-伯羅濾光片的中心波長為650nm，頻譜輻射寬帶為20nm，半帶寬為30nm；所述窄帶法布里-伯羅濾光片的中心通透率大于80％；所述窄帶法布里-伯羅濾光片的截止波長為400-1100nm，截止深度小于0.1％。

優(yōu)選地，所述CMOS圖像采集裝置8采用CMOS圖像采集攝像機。

優(yōu)選地，所述三維掃描裝置還包括以太網接口9和步進電機10；所述以太網接口9與以太網接口控制器5的控制信號輸出端相連；所述步進電機10的驅動信號輸入端與步進電機驅動器4的驅動信號輸出端相連。

優(yōu)選地，所述CPU處理器1采用FPGA系列芯片。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型提出的激光線結構光三維掃描裝置通過線結構光發(fā)生器發(fā)射的線結構光投射物體，使線結構光部分在成像中占據著最大灰度值，增大了三維掃描裝置采集成像的清晰度，為后期其他設備的圖像處理環(huán)節(jié)提供了高質量的掃描圖像，同時，為了解決環(huán)境光在成像過程中所占比例較大造成在強光照射下成像的對比度較差的問題，本實用新型提出激光線結構光三維掃描裝置的增加了濾光片，該濾光片能夠減少環(huán)境光在成像過程中所占的比例，使在強光照射下的成像仍然具有很好的對比度，進而提高了三維掃描裝置成像的抗干擾性能，提高了圖像采集的成像質量。

附圖說明

圖1為本實用新型所述激光線結構光三維掃描裝置結構示意圖。

(1，CPU處理器；2，存儲器；3，激光控制器；4，步進電機驅動器；5，以太網接口控制器；6，COMS控制器；7，數據量化編碼器；8，CMOS圖像采集裝置；9，以太網接口；10，步進電機；11，線結構光發(fā)生器)

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型做進一步說明，但本實用新型不受實施例的限制。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內”、“外”和“豎著”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接連接，亦可以是通過中間媒介間接連接，可以是兩個部件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”、“多組”、“多根”的含義是兩個或兩個以上。

以下實施方式中所用材料、儀器和方法，未經特殊說明，均為本領域常規(guī)材料、儀器和方法，均可通過商業(yè)渠道獲得。

實施例1

圖1為本實用新型所述激光線結構光三維掃描裝置結構示意圖。如圖1所示，所述三維掃描裝置包括CPU處理器1、存儲器2、激光控制器3、步進電機驅動器4、以太網接口控制器5、COMS控制器6、數據量化編碼器7、CMOS圖像采集裝置8和線結構光發(fā)生器11；所述CPU處理器1的各信號輸入輸出端分別與存儲器2、激光控制器3、步進電機驅動器4、以太網接口控制器5、COMS控制器6和數據量化編碼器7的信號輸出輸入端對應相連，具體的：所述CPU處理器1的存儲控制信號交互端與存儲器2的存儲信號交互端相連；所述CPU處理器1的激光控制信號輸出與激光控制器3的控制信號輸入端相連；所述CPU處理器1的驅動控制信號輸出端與步進電機驅動器4的控制信號輸入端相連；所述CPU處理器1的以太網控制信號輸出端與以太網接口控制器5的控制信號輸入端相連；所述CPU處理器1的CMOS控制信號輸出端與CMOS控制器6的控制信號輸入端相連；所述CPU處理器1的編碼信號輸入端與數據量化編碼器7的編碼信號輸出端相連。

同時，所述激光控制器3的激光發(fā)生控制信號輸出端與線結構光發(fā)生器11的控制信號輸入端相連；所述COMS控制器6的控制信號輸出端與CMOS圖像采集裝置8的控制信號輸入端相連。其中，所述線結構光發(fā)生器11產生波長為650nm的紅色單色結構光的激光投射到物體表面

另外，所述CMOS圖像采集裝置8采用CMOS圖像采集攝像機，并且，如圖1所示，所述CMOS圖像采集裝置8的圖像采集鏡頭前設有濾光片，即在CMOS圖像采集攝像機的鏡頭前安裝濾光片。該濾光片采用窄帶法布里-伯羅紅色濾光片，其中，所述窄帶法布里-伯羅濾光片的中心波長為650nm、頻譜輻射寬帶為20nm、半帶寬為30nm；所述窄帶法布里-伯羅濾光片的中心通透率大于80％；所述窄帶法布里-伯羅濾光片的截止波長為400-1100nm，截止深度小于0.1％。

此外，所述三維掃描裝置還包括以太網接口9和步進電機10；所述以太網接口9與以太網接口控制器5的控制信號輸出端相連；所述步進電機10的驅動信號輸入端與步進電機驅動器4的驅動信號輸出端相連。

本實用新型提出的激光線結構光三維掃描莊子中的CPU處理器1采用當前現有技術中的多種智能處理芯片為核心來實現，在本實施例中，所述CPU處理器1采用FPGA系列芯片完成激光線結構光三維掃描裝置的設計，并且，以FPGA系列芯片為核心的CPU處理器1對其他部件的控制均為現有成熟技術，現有技術中有多種控制形式可以選擇(如閉環(huán)控制等)，本領域技術人員根據所選的FPGA芯片說明書及編程教材書籍即可實現各部件的控制，在此不做詳細說明。

雖然本實用新型已以較佳的實施例公開如上，但其并非用以限定本實用新型，任何熟悉此技術的人，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做各種改動和修飾，因此本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。