(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221340810.8 (22)申请日 2022.05.31 (73)专利权人 熵智科技 （深圳） 有限公司 地址 518034 广东省深圳市福田区华强北 街道福强社区振华路中电迪富大厦7 层703 (72)发明人 叶赛　高磊　 (51)Int.Cl. G01B 11/24(2006.01) G01N 21/956(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)实用新型名称 基于线激光扫描的3D成像装置 (57)摘要 本实用新型涉及3D机器视觉技术领域， 公开 了一种基于线激光扫描的3D成像装置， 该装置包 括驱动电路A、 激光器、 振镜、 驱动电路B、 第一相 机、 第二相机和FPGA， FPGA控制驱动电路A发送控 制信号， 控制激光器开关及调节， 激光器响应控 制信号， 投射线激光， 实现光源可调， 均匀性更 好； FPGA控制驱动电路B输出电压， 驱动振镜转 动， 带动线激光在视野范围内扫动， 实现成像区 域快速覆盖， 成像便捷； FPGA发送硬触发信号到 第一相机和第二相机， 第一相机和第二相机响应 硬触发信号， 拍摄线激光发射到待测工件上的条 纹图案， FPGA根据条纹图案计算待测工件对应的 3D点云成像数据， 采用FPGA直接进行图像采集并 结算， 效率高。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 218034908 U 2022.12.13 CN 218034908 U 1.一种基于线激光扫描的3D成像装置， 其特征在于， 所述基于线激光扫描的3D成像装 置包括驱动电路A、 激光器、 振镜、 驱动电路B、 第一相机、 第二相机和FPGA； 所述驱动电路A与所述激光器耦接， 所述激光器与所述振镜耦接， 所述驱动电路B的一 端与所述振镜耦接， 所述驱动电路B的另一端与所述第一相机和所述第二相机分别耦接， 所 述FPGA的第一端与所述驱动电路A耦接， 所述FPGA的第二端与所述驱动电路B耦接， 所述 FPGA的第三端与所述第一相机和所述第二相机分别耦接； 所述FPGA用于控制所述驱动电路A发送控制信号， 以控制所述激光器的开关及调节； 所述激光器用于响应于所述控制信号， 投射出一条线激光； 所述FPGA还用于控制所述驱动电路B输出电压， 驱动所述振镜转动， 以带动所述线激光 在视野范围内扫动， 待测工件位于所述视野范围内； 所述FPGA还用于发送硬触发信号到所述第一相机和所述第二相机， 以使所述第一相机 和所述第二相机响应于所述硬触发信号， 拍摄所述线激光发射到所述待测工件上的条纹图 案； 所述FPGA还用于根据所述条纹图案计算所述待测工件 对应的3D点云成像数据。 2.如权利要求1所述的基于线激光扫描的3D 成像装置， 其特征在于， 所述驱动电路A， 包 括： 温控反馈环路、 恒流输出模块、 TE C模块、 激光模块和温度传感器； 所述温控反馈环路的第 一端与所述恒流输出模块的第 一端耦接， 所述恒流输出模块的 第二端、 第三端均分别与所述TEC模块的第一端、 第二端耦接， 所述TEC模块的第三端与所述 激光模块的第一端耦接， 所述激光模块的第二端与所述温度传感器的第一端耦接， 所述温 度传感器的第二端与所述温控反馈环路的第二端 耦接。 3.如权利要求2所述的基于线激光扫描的3D成像装置， 其特征在于， 所述温控反馈环 路， 包括： 第一电压跟随器、 第二电压跟随器、 比较放大器、 第三电压跟随器； 所述第一电压跟随器的第一端、 第二端均与所述比较放大器的第一端耦接， 所述第二 电压跟随器的第一端、 第二端均与所述比较放大器的第二端耦接， 所述比较放大器的第三 端与所述第三电压跟随器的第一端耦接， 所述第三电压跟随器的第二端、 第三端均与所述 恒流输出模块的第一端 耦接； 所述温度传感器的第二端与所述第二电压跟随器的第三端 耦接； 基准设置电压 输入至所述第一电压跟随器的第三端。 4.如权利要求1所述的基于线激光扫描的3D 成像装置， 其特征在于， 所述基于线激光扫 描的3D成像装置， 还 包括： 整形光路； 所述激光器的第一端与所述驱动电路A耦接， 所述激光器的第二端与所述整形光路的 第一端耦接， 所述整形光路的第二端与所述振镜耦接 。 5.如权利要求4所述的基于线激光扫描的3D 成像装置， 其特征在于， 所述整形光路包括 反射镜。 6.如权利要求1所述的基于线激光扫描的3D 成像装置， 其特征在于， 所述第 一相机包括 第一图像传感器模组， 所述第二相机包括第二图像传感器模组； 所述第一图像传感器模组用于实时感应所述待测工件上的条纹图案对应的第一图像 光信号， 并所述第一图像光信号 转换为第一电信号； 所述第二图像传感器模组用于实时感应所述待测工件上的条纹图案对应的第二图像权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 218034908 U 2光信号， 并所述第二图像光信号 转换为第二电信号； 所述FPGA还用于实时采集所述第一电信号和所述第 二电信号， 根据 所述第一电信号和 所述第二电信号计算视 差数据， 获得 所述待测工件 对应的3D点云成像数据。 7.如权利 要求6所述的基于线激光扫 描的3D成像装置， 其特征在于， 所述FPGA还用于控 制所述驱动电路B输出电压， 驱动所述振镜转动， 以带动所述线激光从左往右依次扫描预设 次数， 每扫描一次， 所述第一图像传感器模组和所述第二图像传感器模组分别采集一张所 述待测工件上的条纹图案对应的图像光信号。 8.如权利 要求7所述的基于线激光扫 描的3D成像装置， 其特征在于， 所述FPGA还用于预 先存储所述振镜每次需要到 达的位置信息 。 9.如权利要求1～8中任一项中所述的基于线激光扫描的3D成像装置， 其特征在于， 所 述装置还 包括上位机； 所述上位机用于发送触发指令 至所述FPGA； 所述FPGA还用于响应于所述触发指令， 控制所述驱动电路A发送控制信号； 所述FPGA还用于将计算获得的所述待测工件对应的3D点云成像数据发送至所述上位 机。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 218034908 U 3