| 主权项 |
1.一种可携式数位光学三维轮廓量测系统,系包含 下列构件: 一光学投影单元,其可产生结构光图谱; 一可携式微型量测探头单元,系经由一影像光纤传 输该结构光谱图至该可携式微型量测探头单元,再 将结构光图谱放大并投射于一待测物表面,然后从 待测物撷取变形之结构光条纹影像与待测物之二 维影像,以及 一主控制单元,系连接于该光学投影单元与该可携 式微型量测探头单元,用以调控与输出结构光图谱 和撷取与分析该变形结构光条纹影像;其中,该光 学投影单元更包括一光源装置、一光学准直镜、 一数位微镜投影晶片、一结构光图谱调变单元、 一光学聚焦透镜以及一光纤耦合物镜,且该可携式 微型量测探头单元至少包括一放大物镜、二光学 聚焦透镜、一光栏孔镜、二光学准直镜、一个棱 镜、与一影像感测元件。 2.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,该结构光图谱调变单 元包括一光学准直镜、一光学聚焦透镜、一光栏 孔镜与二光学聚焦透镜。 3.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,藉由该数位微镜投影 晶片产生结构光图谱。 4.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,结构光图谱藉由光学 聚焦透镜与光纤耦合物镜,将结构光图谱耦合至可 携式微型量测探头单元中。 5.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,经由该光学聚焦透镜 撷取影像光纤所专引之结构光图谱。 6.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,藉由该二光学聚焦透 镜、一棱镜从待测物上撷取变形结构光条纹影像 与待测物之二维影像。 7.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,该影像感测元件可将 撷取的变形结构光条纹影像输出至该主控制单元 。 8.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,更包含一显示装置,系 用以输出主控制单元之影像处理结果。 9.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,该光学投影单元之光 源装置系为一卤素光源。 10.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,该主控制单元系包含: 一影像处理单元,用以影像撷取控制、影像处理与 三维轮廓计算之操作;一数位微镜控制单元,系透 过运算器对数位微镜投影晶片进行调控,以产生结 构光图谱。 11.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,该可携式微型量测探 头单元之影像感测元件系为CCD影像感测元件。 12.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,该光源装置射出之光 依序经过光学准直镜、数位微镜投影晶片、结构 光图谱调变单元、光学聚焦透镜、以及光纤耦合 物镜。 13.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,该可携式微型量测探 头单元之影像资讯系依序通过放大物镜、光学聚 焦透镜、光栏孔镜、光学聚焦透镜、棱镜、待测 物表面、棱镜、二光学聚焦透镜,成像于影像感测 元件上。 14.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,该可携式微型量测探 头单元更包含至少一散热元件,用以冷却一光源装 置所产生之热量。 15.如申请专利范围第14项所述之一种可携式数位 光学三维轮廓量测系统,其中,该散热元件系为一 热管。 16.如申请专利范围第1项所述之一种可携式数位光 学三维轮廓量测系统,其中,该结构光图谱系为光 点阵列、正弦周期波、光束和同心圆之任一种。 17.一种可携式数位光学三维轮廓量测方法,系包含 下列步骤: (A)前置作业,更含待测物表面特性分析与处理,以 及数位结构光之设计以决定投射结构光图谱之周 期与适当的投光强度; (B)数位结构光投影与影像撷取,影像撷取即利用一 光学投影单元之数位微镜投影晶片产生结构光图 谱,而结构光图谱再经光学透镜组及缩影物镜,将 图谱耦合至影像光纤中,经由影像光纤将图谱资讯 传递至一可携式微型量测探头单元,再者,藉由该 可携式微型量测探头单元之第一组光学透镜组及 放大物镜将图谱从影像光纤中导出,放大并投射在 待测物表面,再经由第二组光学透镜组及影像感测 元件,从待测物上撷取变形结构光条纹影像与待测 物之二维影像至一影像感测元件,该影像感测元件 可将变形结构光条纹影像与二维影像经过一影像 传输线输出至一主控制单元; (C)影像处理与三维轮廓之计算; (D)三维量测结果之显示与储存。 18.如申请专利范围第17项所述之一种可携式数位 光学三维轮廓量测方法,其中,步骤(C)之影像处理 与三维轮廓之计算,系利用一主控制单元之一影像 处理单元进行影像处理与三维轮廓计算之操作。 19.如申请专利范围第17项所述之一种可携式数位 光学三维轮廓量测方法,其中,步骤(D)之三维量测 结果之显示与储存,系经由一显示装置显示三维轮 廓量测结果,并将之储存。 图式简单说明: 第一图系为本发明之实施例装置图; 第二图系为本发明之可携式微型量测探头的俯视 图与侧视图; 第三图系为本发明之可携式数位光学三维轮廓量 测方法流程图。 |
