本實用新型專利技術涉及一種結構光發生裝置和微型三維成像裝置。結構光發生裝置包括：多個光纖，包括入射端和出射端；光源裝置，用于產生多束光譜波長各不相同的光；該光源裝置位于該多個光纖的入射端一側，以對應地將產生的多束光譜波長各不相同的光經該多個光纖的入射端輸入并經出射端輸出，以產生結構光。微型三維成像裝置，包括結構光發生裝置，還包括：圖像傳感器；載體，用于承載光纖和圖像傳感器，光纖的出射端和圖像傳感器均固定在該載體的一端。本實用新型專利技術的結構光發生裝置體積較小。本實用新型專利技術的微型三維成像裝置的一端（例如內窺鏡的探測端）可具有較小尺寸。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及三維表面成像(three — dimensional surface imaging)領域，尤其涉及一種結構光發生裝置以及具有該裝置的微型三維成像裝置。
技術介紹
結構光發生器的傳統設計通常 是由投影儀組成，結構復雜，成本高，而且無法做到小型化，微型化。尤其是對于類似于微型三維成像裝置這樣的微型成像系統，前端探頭的體積很小，無法容納按照傳統結構設計的結構光發生器。圖I和圖2分別為兩種傳統的結構光發生系統的示意圖。圖I中的結構光發生系統利用光源和結構光濾波器產生結構光投影，該系統包括光源I和結構光濾波片3，由光源I產生的光線經過結構光濾波片3的調制，在目標物體上形成投影圖像。圖2中的結構光發生系統利用現有圖像或視頻投影儀4直接產生所需的結構光投影圖像。盡管類似于圖I和圖2所示的結構光發生器可以產生所需的結構光投影，但是這種結構光發生器本身的體積較大，應用范圍窄，一般不能直接用于內窺鏡、探頭等微型三維成像裝置微型三維成像裝置。
技術實現思路
在下文中給出關于本技術的簡要概述，以便提供關于本技術的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本技術的窮舉性概述。它并不是意圖確定本技術的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本技術的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。本技術的ー個主要目的在于提供一種體積小的結構光發生裝置和應用該裝置的微型三維成像裝置。為實現上述目的，本技術提供了一種結構光發生裝置，包括多個光纖，該多個光纖包括入射端和出射端；光源裝置，用于產生多束光譜波長各不相同的光；該光源裝置位于該多個光纖的入射端ー側，以對應地將產生的多束光譜波長各不相同的光經該多個光纖的入射端輸入并經該多個光纖的出射端輸出，以產生結構光。為實現上述目的，本技術還提供了一種微型三維成像裝置，包括上述結構光發生裝置，還包括圖像傳感器，用于采集該結構光發生裝置產生的結構光照射下的目標物體的圖像；載體，用于承載該結構光發生裝置的多個光纖和該圖像傳感器的輸入端，其中，該多個光纖的出射端和該圖像傳感器的輸入端均固定在該載體的一端。本技術的結構光發生裝置采用光纖傳輸光源裝置的光線以產生結構光，大大縮小了結構光發生裝置的體積。本技術的微型三維成像裝置采用上述結構光發生裝置采用上述小型化的結構光發生裝置，可將一端(例如內窺鏡的探測端)的尺寸做的非常小。附圖說明參照以下結合附圖對本技術實施例的說明，會更加容易地理解本技術的以上和其它目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本技術的原理。在附圖中，相同的或類似的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。圖I為現有技術提供的一種結構光發生裝置的示意圖。 圖2為現有技術提供的另ー種結構光發生裝置的示意圖。圖3為本技術的結構光發生裝置的一種實施例的結構示意圖，其中多個光纖有序排列。圖4為本技術的結構光發生裝置的另ー種實施例的結構示意圖，其中多個光纖無規律排列。圖5為利用棱鏡產生光譜波長在特定范圍內變化的空間分布光的示意圖。圖6為利用衍射光柵產生光譜波長在特定范圍內變化的空間分布光的示意圖。圖7為利用彩虹光濾波器產生光譜波長在特定范圍內變化的空間分布光的示意圖。圖8為利用結構光發生裝置產生的結構光進行三維表面數據采集的示意圖。圖9為本技術的微型三維成像裝置的一種實施例的結構示意圖。圖10為采用上述微型三維成像裝置進行三維數據采集的一種實施例的流程圖。具體實施方式下面參照附圖來說明本技術的實施例。在本技術的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與ー個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本技術無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。本技術公開了ー種結構光發生裝置，其一種實施例包括多個光纖，該多個光纖包括入射端和出射端；光源裝置，用于產生多束光譜波長各不相同的光；該光源裝置位于該多個光纖的入射端ー側，以對應地將產生的多束光譜波長各不相同的光經該多個光纖的入射端輸入并經該多個光纖的出射端輸出，以產生結構光。實施例I參考圖3和圖4，本技術的結構光發生裝置的一種實施例包括多個光纖10，還包括光源裝置20。該多個光纖包括入射端11和出射端12。光源裝置20用于產生多束光譜波長各不相同的光，該多束光譜波長各不相同的光與該多個光纖對應。光源裝置20位于多個光纖10的入射端11的ー側，以將產生的光經該多個光纖10的入射端11輸入并經該多個光纖10的出射端12輸出。具體地，光源裝置20將產生的各束光經對應的光纖10輸出，以產生結構光。實施例2在實施例I的基礎上，如果預先對該多個光纖10進行有序排列，即該多個光纖10在其入射端11處的位置關系與在其出射端12處的位置關系相同，耦合至入射端11的圖像的特性經光纖傳 輸保持不變，即入射端11接收的圖像可以不變地傳輸到出射端12。出射端12的圖像可以直接或者經投影光學元件將結構光發生裝置所產生的圖像投射到目標物體上。例如，該結構光可為具有特定形狀的圖像，如圖3中的“3D”圖形圖像。實施例3可選地，在實施例I的基礎上，在該多個光纖10中，各光纖10入射端11部分的位置關系與各光纖10出射端12部分的位置關系不同。例如，如果該多個光纖10沒有經過有序排列，即該多個光纖10在其出射端12處的位置關系與其在入射端11處的位置關系不同，則結構光發生裝置輸出的結構光與光源裝置20輸出的圖形不一樣，如圖4所示，光源裝置20可投射出光譜波長從左到右變化的光，經多個光纖10傳輸后，在多個光纖10的出射端形成了結構光，該結構光所對應的光譜波長不是按照入射時的規律變化的，而是無規律的。實施例4進ー步地，在實施例I或3的基礎上，光源裝置具體為用于產生光譜波長在特定的范圍內變化的空間分布光的光源裝置。如圖4所示，光源裝置20產生的光譜波長在特定的范圍內變化的空間分布光作為該多束光譜波長各不相同的光，例如圖4中的彩虹光。該空間分布光經該多個光纖的入射端11傳輸到該多個光纖10，并由該多個光纖10的出射端12進行輸出，輸出后的空間分布光可直接或經過投影光學元件投射到目標物體上。實施例5在實施例I或3的基礎上,光源裝置包括白光光源和分光裝置；白光光源位于分光裝置的ー側，以將白光光源產生的白光經分光裝置分光后產生該多束光譜波長各不相同的光。如圖5-7所示，光源裝置20可通過多種方法產生該空間分布光，光源裝置20可包括白光光源21和分光裝置，白光光源21位于分光裝置的ー側，以將白光光源21產生的白光經分光裝置分光后產生該多束光譜波長各不相同的光。可選地，分光裝置22可為圖5中的棱鏡22a、圖6中的光柵22b或圖7中的彩虹光濾波器22c。圖5中，棱鏡22a用于分解白光光源21發射的光線的組成，使光呈現原來光譜的顔色。由于折射率與光的頻率有關，混合著各種頻率的白光進入棱鏡后，不同頻率的光受到了不同程度的偏折，產生了光譜波長在特定的范圍內變化的空間分布光，因此耦合至多個光纖10的入射端11的光具有不同的波長，多個光纖10出射端12輸出的光的波長也各不相同。圖6中,光柵22b可為衍射光本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種結構光發生裝置，其特征在于，包括：多個光纖，所述多個光纖包括入射端和出射端；光源裝置，用于產生多束光譜波長各不相同的光；所述光源裝置位于所述多個光纖的入射端一側，以對應地將產生的多束光譜波長各不相同的光經所述多個光纖的入射端輸入、并經所述多個光纖的出射端輸出以產生結構光。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：耿征，
申請(專利權)人：耿征，
類型：實用新型
國別省市：
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