【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及结构光测量，特别是涉及一种结构光投射装置和3d测量系统。
技术介绍
1、条纹投影轮廓术(fringe projection profilometry，简称fpp)是一种结构光3d测量技术，其通过投射装置将正弦条纹图像投影到待测物表面，再通过图像采集装置采集并分析待测物表面的反射条纹得到待测物表面的3d形状。采用相移的投影方法投影多幅正弦条纹图像到待测物表面，可提高测量的精度。以四步相移法为例，需要先后投影四幅正弦条纹图像，其中包括四种相位的正弦条纹，每幅图像的条纹的相位之间相差90度。
2、相关技术中，投射装置需要设置多个条状发光区，并在条状发光区前设置不同的掩膜(或光栅)，每个条状发光区配合其前侧的掩膜(或光栅)形成多种相位的正弦条纹图像。这就导致投射装置的结构较为复杂，设备体积较大，不利于商业化应用。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种结构光投射装置和3d测量系统以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，能够简化投射装置的结构，缩小投射装置体积。
2、本专利技术的一个进一步的目的，是使得投射装置能够根据需要灵活地调制正弦条纹图像的频率和相位，从而大幅扩展投射装置的应用场景。
3、具体地，本专利技术提供了如下技术方案：
4、一种结构光投射装置，包括显示部和投影部。
5、所述显示部包括沿第一方向阵列的多个发光单元。所述显示部通过调控每个所述发光单元的发光强度以形成在所述第一方向上具有
6、可选地，所述发光单元配置成能够发出n种预设光强的光线，所述n大于或等于3。所述待投影图像的每个周期至少包括五个所述发光单元。各所述发光单元的所述预设光强在所述第一方向上按正弦数列分布。
7、可选地，所述显示部配置成能够形成m种周期数的所述待投影图像，所述m大于或等于2。
8、可选地，所述投射装置还包括控制器，所述控制器配置成控制每个所述发光单元择一地发出所述预设光强的光线。
9、所述控制器包括与所述发光单元一一对应连接的多个控制单元。
10、可选地，所述发光单元包括一个发光元件；任意相邻两所述发光单元在所述第一方向上的间距小于或等于所述发光元件在所述第一方向上的宽度；相邻两所述发光单元的所述发光元件在第三方向上间隔地布置；其中，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
11、可选地，所述发光单元包括多个发光元件，同一所述发光单元的多个所述发光元件在第三方向上依次排列；任意相邻两所述发光单元在所述第一方向上的间距小于或等于所述发光元件在所述第一方向上的宽度；相邻两所述发光单元的所有所述发光元件在所述第三方向上间隔地布置；其中，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
12、可选地，所述显示部的沿所述第一方向的长度与沿所述第三方向的宽度的比值大于或等于4。
13、可选地，在所述发光单元包括多个所述发光元件的情况下，处于同一所述发光单元的各所述发光元件串联连接。
14、可选地，所述投影部包括第一透镜，所述第一透镜配置成在第三方向上均匀拉伸所述待投影图像。其中，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
15、所述第一透镜为柱面镜或类柱面镜。
16、可选地，所述第一透镜为间隔设置的多个。
17、可选地，所述投影部还包括第二透镜。所述第一透镜处于所述第二透镜的远离所述显示部的一侧。所述第二透镜为多个。所述第二透镜为球面镜。
18、可选地，所述投射装置还包括基板和微透镜。
19、所述发光单元均安装或形成于所述基板上。每个所述发光单元包括一个或多个发光元件。所述微透镜配置成至少包裹所述发光元件的发光窗口。所述微透镜为与所述发光元件一一对应的多个。相邻两所述微透镜之间间隔、相接或相交设置。
20、另一方面，本专利技术还提供一种3d测量系统，包括图像采集装置和上述的投射装置。所述投射装置的投射光轴与所述图像采集装置的入射光轴之间的夹角不为零。
21、本专利技术的一种结构光投射装置，通过阵列设置可以调制发光强度的发光单元，可在显示部形成在第一方向上具有周期性光强变化的待投影图像，然后经投影部将正弦条纹图像投影到待测物表面，用于测量待测物的3d形状。通过改变各发光单元的发光强度，可改变待投影图像的样式，从而改变正弦条纹图像的频率和/或相位，即通过多频多步相移投影，实现了对待测物的高精准测量。相比于现有技术，本投射装置只需要一个显示部，且不需要设置掩膜(或光栅)，大幅简化了投射装置的结构，缩小了投射装置体积。
22、进一步地，本专利技术的结构光投射装置，每个发光单元均一一对应连接有控制单元，使得每个发光单元均可独立地调制其发光强度，并配合其它各发光单元，实现灵活地调制正弦条纹图像的频率和相位，从而大幅扩展了投射装置的应用场景。
23、根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。
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1.一种结构光投射装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的投射装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的投射装置，其特征在于，
4.根据权利要求2或3所述的投射装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的投射装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的投射装置，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的投射装置，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的投射装置，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的投射装置，其特征在于，所述投射装置还包括：
10.一种3D测量系统，其特征在于，包括图像采集装置和如权利要求1至9中任一项所述的投射装置；所述投射装置的投射光轴与所述图像采集装置的入射光轴之间的夹角不为零。
【技术特征摘要】
1.一种结构光投射装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的投射装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的投射装置，其特征在于，
4.根据权利要求2或3所述的投射装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的投射装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的投射装置，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：周剑，韩松峰，张振伟，周坤，
申请(专利权)人：苏州深浅优视智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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