具有自動對焦功能的三維掃描系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種具有自動對焦功能的三維掃描系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著光電成像測量設備向高精度、自動化方向發(fā)展，其對系統(tǒng)成像質量也提出了更高的要求。在長焦距變焦系統(tǒng)中，存在多種因素使得系統(tǒng)成像由于離焦而模糊。隨著電子技術和圖像處理理論的發(fā)展，近年來基于圖像處理的自動對焦技術不斷完善，由于其相較于傳統(tǒng)的有源自動調焦方式有很多優(yōu)點，因此在光電成像測量領域具有廣闊的應用前景，但是目前市場上的三維掃描系統(tǒng)基于圖像處理的自動對焦技術還存在以下幾種問題需要解決:一是無法準確快速的評價圖像的清晰度;二是無法在一系列圖像中快速準確地找到最清晰的位置;三是現(xiàn)用的低通濾波器成本太高。
[0003]因此，如何提供一種能夠快速自動對焦的三維掃描系統(tǒng)，就成為了亟待解決的事
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【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上述問題，本實用新型聯(lián)系圖像模糊的原因，結合成像系統(tǒng)的數(shù)學模型，提供了一種具有自動對焦功能的三維掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:攝像頭、計算機、低通濾波器、DSP和時鐘控制器；
[0005]所述攝像頭通過所述低通濾波器與所述計算機電性連接；
[0006]所述低通濾波器與所述DSP電性連接；
[0007]所述低通濾波器包括:沿光路方向依次設置的第一石英晶體片、四分之一波片、第一.石英晶體片；
[0008]其中，在所述第一石英晶體片的光線入射側的表面上鍍有四十層的紅外截止膜組，每層紅外截止膜組包括第一高折射率層和第一低折射率層，其中所述第一高折射率層的折射率為1.46;所述第一低折射率層的折射率為2.42;
[0009]在所述第二石英晶體片的光線出射側的表面上鍍有四十八層受抑波長漂移膜組，每層受抑波長漂移膜組包括第一匹配膜組和第二匹配膜組，所述第一匹配模組由第二高折射率層、第二低折射率層組成，所述第二匹配膜組由第三高折射率層、第三低折射率層以及位于所述第三高折射率層和所述第三低折射率層之間的中間折射率層組成；
[0010]所述第二高折射率層的折射率值與所述第一高折射率層的折射率值相同；
[0011 ]所述第三高折射率層的折射率值與所述第一高折射率層的折射率值相同；
[0012]所述第二低折射率層和所述第三低折射率層的折射率值均與所述第一低折射率層的折射率值相同；
[0013]所述中間折射率層的折射率為1.0;
[0014I所述DSP與所述計算機電性連接；
[0015]所述時鐘控制器和所述DSP電連接。
[0016]進一步的，所述第一石英晶體片和所述第二石英晶體片的厚度為0.85mm，所述四分之一波片采用塑料玻片，厚度為0.1mm。
[0017]進一步的，所述低通濾波器為均值濾波器或高斯平滑濾波器，所述濾波器的波門大小為5 X 5?9 X 9。
[0018]本實用新型提供一種具有自動對焦功能的三維掃描系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點:(I)實現(xiàn)了可以在系列圖像中快速準確地找到最清晰的位置；
[0019](2)可以準確快速完成自動對焦；
[0020](3)降低了生產(chǎn)成本，提高了圖像質量。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型一種具有自動對焦功能的三維掃描系統(tǒng)的結構示意圖；
[0022]圖2為現(xiàn)有技術的藍玻璃低通濾波器和本實用新型的低通濾波器結構對比示意圖，其中(a)為現(xiàn)有技術的藍玻璃低通濾波器的結構示意圖；(b)本實用新型的低通濾波器結構示意圖；
[0023]圖3為本實用新型一種具有自動對焦功能的三維掃描系統(tǒng)中對一個圖像序列的評價結果示意圖。
【具體實施方式】
[0024]體現(xiàn)本實用新型特征與優(yōu)點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應理解的是本實用新型能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本實用新型的范圍，且其中的說明及圖示在本質上是當作說明之用，而非用以限制本實用新型。
[0025]圖1示出了本實用新型的連接示意圖，是采用無參考結構清晰度對圖像模糊進行快速自動對焦，一種具有自動對焦功能的三維掃描系統(tǒng)，該系統(tǒng)具體包括:攝像頭1、計算機
2、低通濾波器3、DSP 4和時鐘控制器5;
[0026]攝像頭I主要用于獲取原始圖像，通過所述低通濾波器3將原始圖像存儲到計算機2中；
[0027]低通波器3用于對獲取到的原始圖像進行預處理，去除孤立噪聲點對原始圖像清晰度的影響，得到待評估原始圖像，并對待評估原始圖像構造參考圖像；
[0028]具體的，原始圖像模糊是由于高頻分量丟失造成的，因此原始圖像模糊的評價實際上就是計算圖像所含高頻分量的多少。而孤立的噪聲點正是對應于原始圖像中的調頻分量，因此應該去除，低通濾波器是一種去噪效果較好且不會丟失圖像細節(jié)的濾波器；
[0029]在本實施例中，該低通濾波器3具體為均值濾波器或高斯平滑濾波器，該濾波器的波門大小為5 X 5?9X9;
[0030]本實施例通過結合成像系統(tǒng)數(shù)學模型的低通濾波方法為待評估圖像構造參考圖像。由成像系統(tǒng)的數(shù)學模型可知，成像系統(tǒng)實際上是一個低通濾波器，濾波器的截止頻率越低，所獲取的原始圖像就越模糊。因此，清晰圖像比模糊圖像的高頻信息更豐富。若對一幅原始圖像進行低通濾波，清晰圖像將損失大部分的高頻信息，使得到的參考圖像變得模糊；若原始圖像本身就模糊的，則低通濾波對其影響不大，成像系統(tǒng)有兩種應用廣泛的數(shù)學模型:圓盤模型和高斯模型。若采用圓盤模型，則對應的低通濾波器為均值濾波器;若采用高斯模型，則對應高斯低通濾波器。在本實施例中，該濾波器的大小選為7X7可取得較好的效果O
[0031]如圖2所示，(a)是現(xiàn)有技術中藍玻璃低通濾波器6，(b)是本實用新型的低通濾波器3; (a)和(b)是指獲得同樣濾波效果的情況下進行結構比較；(a)中，61為厚度約為0.5_的藍玻璃，并在光線入射側表面上鍍有紅外截止膜和紫外截止膜62，63、64、65均是石英晶體片，對五微米的像元尺寸，其厚度為0.85mm，然后在石英晶體片65的光線出射側表面上鍍有減反射膜66，現(xiàn)有技術中的藍玻璃低通濾波器6總厚度為3.05mm；
[0032]而本實用新型中的低通濾波器3包括:沿光路方向依次設置的第一石英晶體片31、四分之一波片32、第二石英晶體片33;其中，在第一石英晶體片31的光線入射側的表面上鍍有四十層的紅外截止膜組34，每層紅外截止膜組34包括第一高折射率層和第一低折射率層，具體的，第一高折射率層為Nb2O5層，折射率為1.46;第一低折射