一种三维成像装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及阴影成像技术领域，特别涉及一种三维成像装置及方法。本发明专利技术实施例提供了一种三维成像装置，包括：光源、分光单元、聚光单元和接收装置；所述光源用于发出散射光，所述分光单元用于接收所述散射光并将其分成两束平行光束，两束所述平行光束以不同角度穿过测试区域并形成两束成像光束，所述聚光单元用于将两束所述成像光束会聚至所述接收装置，以使所述接收装置接收包含三维成像的图像。本发明专利技术实施例提供了一种三维成像装置及方法，能够提供一种三维成像的装置及方法。供一种三维成像的装置及方法。供一种三维成像的装置及方法。

【技术实现步骤摘要】
一种三维成像装置及方法


[0001]本专利技术涉及阴影成像
，特别涉及一种三维成像装置及方法。

技术介绍

[0002]流动显示是空气动力学、爆炸与冲击、燃烧与化学反应等很多研究领域中一种重要的测试技术之一，通过流动显示可以获得测试流场的密度变化情况以及模型的投影姿态位置等，为试验研究提供重要的图像数据。目前流动显示方法主要通过平行光阴影成像技术实现。
[0003]如图1所示，在现有的阴影成像技术中，一个成像光路只能获得一个方向上的二维模型流场及姿态信息。但是，缺乏一种能够三维成像的装置及方法。
[0004]因此，针对上述问题，急需一种能够三维成像的装置及方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种三维成像装置及方法，能够提供一种三维成像的装置及方法。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种三维成像装置，包括：光源、分光单元、聚光单元和接收装置；所述光源用于发出散射光，所述分光单元用于接收所述散射光并将其分成两束平行光束，两束所述平行光束以不同角度穿过测试区域并形成两束成像光束，所述聚光单元用于将两束所述成像光束会聚至所述接收装置，以使所述接收装置接收包含三维成像的图像。
[0007]在一种可能的设计中，所述分光单元包括第一平行光镜组、第一二棱锥、第一反射镜、第二反射镜；所述第一平行光镜组用于将所述散射光会聚，所述第一二棱锥用于将所述第一平行光镜组会聚的光分成两束所述平行光束，所述第一反射镜和所述第二反射镜用于分别反射两束所述平行光束，以使两束所述平行光束以不同角度穿过所述测试区域形成两束所述成像光束。
[0008]在一种可能的设计中，所述聚光单元包括第三反射镜、第四反射镜、第二二棱锥和第二平行光镜组；所述第三反射镜和所述第四反射镜分别用于反射两束所述成像光束，以使两束所述成像光束入射到所述第二二棱锥上，所述第二二棱锥用于反射两束所述成像光束以使二者互相平行，两束互相平行的所述成像光束通过所述第二平行光镜组会聚至所述接收装置。
[0009]在一种可能的设计中，所述光源设置在所述第一平行光镜组的焦点；所述接收装置设置在所述第二平行光镜组的焦点。
[0010]在一种可能的设计中，穿过所述第一平行光镜组形成的平行光路的轴线穿过所述
第一二棱锥的角平分面，所述第一二棱锥和所述第二二棱锥的角平分面共面。
[0011]第二方面，本专利技术还提供了一种三维成像方法，基于上述中任一成像装置，所述方法包括：利用所述光源用于发出散射光；利用所述分光单元接收所述散射光并将其分成两束平行光束；其中，两束所述平行光束以不同角度穿过测试区域并形成两束成像光束；利用所述聚光单元将两束所述成像光束会聚至所述接收装置，以使所述接收装置接收包含三维成像的图像。
[0012]在一种可能的设计中，所述分光单元包括第一平行光镜组、第一二棱锥、第一反射镜、第二反射镜；所述利用所述分光单元接收所述散射光并将其分成两束平行光束包括：利用所述第一平行光镜组将所述散射光会聚；利用所述第一二棱锥将所述第一平行光镜组会聚的光分成两束所述平行光束；利用所述第一反射镜和所述第二反射镜分别反射两束所述平行光束，以使两束所述平行光束以不同角度穿过所述测试区域形成两束所述成像光束。
[0013]在一种可能的设计中，所述聚光单元包括第三反射镜、第四反射镜、第二二棱锥和第二平行光镜组；所述利用所述聚光单元将两束所述成像光束会聚至所述接收装置，以使所述接收装置接收包含三维成像的图像，包括：利用所述第三反射镜和所述第四反射镜分别反射两束所述成像光束，以使两束所述成像光束入射到所述第二二棱锥上；利用所述第二二棱锥反射两束所述成像光束以使二者互相平行；利用所述第二平行光镜组将两束互相平行的所述成像光束会聚至所述接收装置。
[0014]在一种可能的设计中，所述光源设置在所述第一平行光镜组的焦点；所述接收装置设置在所述第二平行光镜组的焦点。
[0015]在一种可能的设计中，穿过所述第一平行光镜组形成的平行光路的轴线穿过所述第一二棱锥的角平分面，所述第一二棱锥和所述第二二棱锥的角平分面共面。
[0016]本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：在本实施例中，光源发出的散射光经过分光单元形成角度不同的两束平行光束，两束平行光束以不同的角度穿过测试区域，形成两束带有成像信息的成像光束，两束成像光束通过聚光单元会聚形成含有不同二维图像的光斑。光斑通过接收装置形成两个二维图像，因为两个二维图像的角度不同，根据两束平行光束穿过测试区域的角度对两个二维图像的处理，能够获得包含三维信息的图像。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是现有技术中的一种成像装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种三维成像装置的结构示意图。
[0019]图中：1.光源，2.第一平行光镜组，3.第二平行光镜组，4.接收装置，5.测试区域，6.第一二棱锥，7.第一反射镜，8.第二反射镜，9.第二二棱锥，10.第三反射镜，11.第四反射镜。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]在本专利技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0022]本说明书的描述中，需要理解的是，本专利技术实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本专利技术实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
[0023]如图2所示，本专利技术实施例提供了一种三维成像装置，包括：光源1、分光单元、聚光单元和接收装置4；光源1用于发出散射光，分光单元用于接收散射光并将其分成两束平行光束，两束平行光束以不同角度穿过测试区域5并形成两束成像光束，聚光单元用于将两束成像光束会聚至接收装置4，以使接收装置4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维成像装置，其特征在于，包括：光源（1）、分光单元、聚光单元和接收装置（4）；所述光源（1）用于发出散射光，所述分光单元用于接收所述散射光并将其分成两束平行光束，两束所述平行光束以不同角度穿过测试区域（5）并形成两束成像光束，所述聚光单元用于将两束所述成像光束会聚至所述接收装置（4），以使所述接收装置（4）接收包含三维成像的图像。2.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述分光单元包括第一平行光镜组（2）、第一二棱锥（6）、第一反射镜（7）、第二反射镜（8）；所述第一平行光镜组（2）用于将所述散射光会聚，所述第一二棱锥（6）用于将所述第一平行光镜组（2）会聚的光分成两束所述平行光束，所述第一反射镜（7）和所述第二反射镜（8）用于分别反射两束所述平行光束，以使两束所述平行光束以不同角度穿过所述测试区域（5）形成两束所述成像光束。3.根据权利要求2所述的成像装置，其特征在于，所述聚光单元包括第三反射镜（10）、第四反射镜（11）、第二二棱锥（9）和第二平行光镜组（3）；所述第三反射镜（10）和所述第四反射镜（11）分别用于反射两束所述成像光束，以使两束所述成像光束入射到所述第二二棱锥（9）上，所述第二二棱锥（9）用于反射两束所述成像光束以使二者互相平行，两束互相平行的所述成像光束通过所述第二平行光镜组（3）会聚至所述接收装置（4）。4.根据权利要求3所述的成像装置，其特征在于，所述光源（1）设置在所述第一平行光镜组（2）的焦点；所述接收装置（4）设置在所述第二平行光镜组（3）的焦点。5.根据权利要求4所述的成像装置，其特征在于，穿过所述第一平行光镜组（2）形成的平行光路的轴线穿过所述第一二棱锥（6）的角平分面，所述第一二棱锥（6）和所述第二二棱锥（9）的角平分面共面。6.一种三维成像方法，其特征在于，基于权利要求1
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5中任一项所述的成像装置，所述方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋强，李鑫，黄洁，倪克松，王宗浩，丁建文，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：