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一种图像激光定位系统.pdf

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一种 图像 激光 定位 系统
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摘要
申请专利号:

CN201510636371.3

申请日:

2015.09.30

公开号:

CN106556382A

公开日:

2017.04.05

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G01C 15/00申请日:20150930|||公开
IPC分类号: G01C15/00 主分类号: G01C15/00
申请人: 西?#19981;?#31185;光电有限公司
发明人: 孙建华; 杨英姿; 宋雁鹏
地址: 710077 陕西省西安市高新区锦业路67号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510636371.3

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.05.03|||2017.04.05

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供了一种图像激光定位系统,包括激光管,还包括设置在激光管的出射光路?#31995;?#20855;有界面分束图案以产生界面分束的界面分束光学元件。通过激光管产生的激光束,经具有界面分束图案的界面分束光学元件后产生特定的线状光束或其他可产生界面分束的图案,实现对图像的特定部位或特定的图像进行快速定位和捕捉,克服现有的智能终端?#31995;?#22270;像定位、捕捉单元或功能不能实现对图像的特定部位或特定图像、影像实现精准定位和捕捉的问题。同时,有助于软件信号采集处理只需要对激光光线附近或是范围内的信号进行处理,提高了信号处理识别的速度,用户使用时的体验感也得到了增强,同时?#26723;?#20102;功耗。

权利要求书

1.一种图像激光定位系统,包括激光管(1),其特征在于:还包括设置在所述激光管(1)的出射光路?#31995;?#20855;有界面分束图案以产生界面分束的界面分束光学元件(4)。2.如权利要求1所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述激光管(1)和所述界面分束光学元件(4)之间设置有设置在所述激光管(1)的出射光路?#31995;?#38750;球面透镜(2)及将经该非球面透镜(2)后的激光反射到所述界面分束光学元件(4)?#31995;?#21453;射元件(3)。3.如权利要求1或2所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述界面分束光学元件(4)是DOE成型透镜或波浪镜或DOE。4.如权利要求2所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述反射元件(3)是等腰直角棱镜或平面反射镜。5.如权利要求3所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述反射元件(3)是等腰直角棱镜或平面反射镜。6.如权利要求2所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述非球面透镜(2)与所述激光管(1)之间的距离是0~10mm。7.如权利要求6所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述非球面透镜(2)的外径是1~10mm。8.如权利要求2所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述反射元件(3)与所述界面分束光学元件(4)之间的距离是0~15mm。9.如权利要求8所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述界面分束光学元件(4)的厚度是0.1~10mm。10.如权利要求3所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述DOE或波浪镜的外?#38382;?#26041;?#20301;?#22278;形的。11.如权利要求1或2所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述激光管(1)的出射激光的波长是380~980nm。12.如权利要求3所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述界面分束图案为一字线或十字线或点状图案,以产生一字线激光或十字线激光或点状激光。13.如权利要求3所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述DOE成型透镜的出光面为球面或非球面。14.如权利要求2所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述激光管(1)与非球面透镜(2)构成定焦模组,且该定焦模组的调焦焦距大或等于1mm。15.如权利要求3所述的图像激光定位系统,其特征在于:所述等腰直角棱镜的尺寸为1×1×1mm到10×10×10mm。

说明书

一种图像激光定位系统

技术领域

本发明光电技术领域,?#38750;?#30340;说是通过激光特性实现对图像的快速精准定位和捕捉,具体涉及一种图像激光定位系统。

背景技术

当下,CCD、CMOS摄像传感器及处理电路系统在拍照,图像采集,信号处理在各行各业应用越来?#28966;?#27867;。在监控安防,各种智能终端使用摄像头拍摄图像并进行图像识别时,存在大量的信号处理任务,传统的方法是将摄像传感器采集的所有信号进行比对识别,或是通过软件制定一个固定区域的像元范围,对其采集的信号进行处理。无论怎样都要处理大量的信号才能通过软件识别出需要的信息。这样存在信息处理工作量大,运算时间长及电路功?#33041;?#21152;的问题。在用户操作使用时由于采用的普通的光源且没有可以辅助产生分束界面的图案,不能实现对光照的定向控制,从而不能实现对特定图像或字段的精准、快速定位和捕捉,这种对图像定位和捕捉的方式,由于采用的普通的光源且没有可以辅助产生分束界面的图案,不能实现对光照的定向控制,从而不能实现对特定图像或字段的精准、快速定位和捕捉。

发明内容

本发明的目的是克服现有的智能终端?#31995;?#22270;像定位、捕捉单元或功能不能实现对图像的特定部位或特定图像、影像实现精准定位和捕捉的问题。

为此,本发明提供了一种图像激光定位系统,包括激光管(1),其特殊之处在于:还包括设置在所述激光管(1)的出射光路?#31995;?#20855;有界面分束图案以产生界面分束的界面分束光学元件(4)。

上述激光管(1)和所述界面分束光学元件(4)之间设置有设置在所述激光管(1)的出射光路?#31995;?#38750;球面透镜(2)及将经该非球面透镜(2)后的激光反射到所述界面分束光学元件(4)?#31995;?#21453;射元件(3)。

上述界面分束光学元件(4)是DOE成型透镜或波浪镜或DOE。

上述反射元件(3)是等腰直角棱镜或平面反射镜。

上述反射元件(3)是等腰直角棱镜或平面反射镜。

上述非球面透镜(2)与所述激光管(1)之间的距离是0~10mm。

上述非球面透镜(2)的外径是1~10mm。

上述反射元件(3)与所述界面分束光学元件(4)之间的距离是0~15mm。

上述界面分束光学元件(4)的厚度是0.1~10mm。

上述DOE或波浪镜为方?#20301;?#22278;形

上述激光管(1)的出射激光的波长是380~980nm。

上述界面分束图案为一字线或十字线或点状图案,以产生一字线激光或十字线激光或点状激光。

上述DOE成型透镜的出光面为球面或非球面。

上述激光管(1)与非球面透镜(2)构成定焦模组,且该定焦模组的调焦焦距大或等于1mm。

上述等腰直角棱镜的尺寸为1×1×1mm到10×10×10mm。

本发明的优点是:激光管产生的激光束,经具有界面分束图案的界面分束光学元件后产生特定的线状光束或其他可产生界面分束的图案,实现对图像的特定部位或特定的图像进行快速定位和捕捉,有助于软件信号采集处理只需要对激光光线附近或是范围内的信号进行处理,提高了信号处理识别的速度,用户使用时的体验感也得到了增强,同时?#26723;?#20102;功耗。

下面结合附图和实施例对本发明做详细说明。

附图说明

图1是实施例一提供的一种图像激光定位系统示意图。

图2是实施例二提供的一种图像激光定位系统示意图。

图3是实施例三提供的一种图像激光定位系统应用实例即含有该图像激光定位系统的外形为圆形的图像定位激光模组结构示意图。

图4是图3的轴向剖视图。

图5是实施例四提供的一种图像激光定位系统应用实例即含有该图像激光定位系统的外形为方形的图像定位激光模组结构示意图。

图6是图5的轴向剖视图。

附图标记说明:1、激光管;2、非球面透镜;3、反射元件;4、界面分束光学元件;5、壳体。

具体实施方式

为了克服现有的智能终端?#31995;?#22270;像定位、捕捉单元或功能不能实现对图像的特定部位或特定图像、字段实现精准定位和捕捉的问题,本实施例提供了一种图1所示的图像激光定位系统,包括激光管1,还包括设置在激光管1的出射光路?#31995;?#20855;有界面分束图案以产生界面分束的界面分束光学元件4,该界面分束光学元件4可以是DOE成型透镜或波浪镜或DOE即衍射光学元件,且该界面分束光学元件4的第一面(受光面即激光入射面)为一个球面或非球面使激光管发出的光成像在无限远处成为准直光,第二面(出光面即激光出射面)或能产生一字、十字或点状或其它图案。

DOE成型透镜的第一面可以是球面或非球面,可对激光管1出射的激光进行准直。

此种捕捉定位图像或影像的图像激光定位系统比较简单。

图1所示的此种图像激光定位系统所采用的激光管1的出射激光是波长为380~980nm的激光,界面分束光学元件4与激光管1之间的距离是0~15mm,界面分束光学元件4的厚度是0.1~10mm,适合较为简单的图像定位捕捉系统使用。

为了获取较好的图像定位效果或为了适应不同的设备的光路系统的安装,本实施例提供了一种图2所示的图像激光定位系统,包括激光管1,激光管1和界面分束光学元件4之间设置有设置在激光管1的出射光路?#31995;?#38750;球面透镜2及将经该非球面透镜2后的激光反射到界面分束光学元件4?#31995;?#21453;射元件3,其中,界面分束光学元件4是DOE或波浪镜或DOE衍射光学元件,且该界面分束光学元件4的第一面(受光面即激光入射面)为一个球面或非球面使激光管发出的光成像在无限远处成为准直光,第二面(出光面即激光出射面)或能产生一字、十字或点状或其它图案。激光管1与非球面透镜2构成定焦模组,且该定焦模组的调焦焦距大或等于1mm,直至无穷远处。

非球面透镜2与激光管1之间的距离是0~10mm,非球面透镜2的外径是1~10mm,且该非球面透镜2可以是平非(即第一面为平面,与第一面相对的第二面为非球面)、双非透镜(即第一面、与第一面相对的第二面均为非球面)。

反射元件3是等腰直角棱镜或平面反射镜,从非球面透镜射出的光线从等腰直角棱镜的一个直角面射入,在斜面上产生全反射,光线方向转折90°后从另一个直角面射出或经平面反射镜反射后,光线转折90°,垂直射向界面分束光学元件4后将具有界面分束图案(如一字线和十字线等)投射到图像上或图像的特定部位上,实现对图像或图像?#31995;?#29305;定部位的快速定位和捕捉。

非球面透镜2与直角等腰棱镜的距离范围为0~10mm,等腰直角棱镜的尺寸为1×1×1mm到10×10×10mm。从直角等腰棱镜射出的光线经过波浪镜或DOE衍射光学元件等其它能产生界面分束的不同材质的镜片即界面分束光学元件4,其能形成一字线、十字线或点状或DOE衍射光学元件等其它用于界面分束的图案,等腰棱镜与波浪镜或其它能产生界面分束的不同材质的镜片之间的距离范围为0~10mm,波浪镜或其它能产生界面分束的不同材质的镜片的厚度为0.1~10mm,当界面分束光学元件4为波浪镜或DOE衍射光学元件时其外形为方?#20301;?#22278;形。

当DOE或波浪镜的外形为圆?#38382;保?#20854;与图3和图4所示的含有前述实施例提供的图像激光定位系统的外形为圆形的图像定位激光模组相适配,由图3可见,前述实施例提供的用以产生激光光源的激光管1平行于壳体5的轴线方向安装在该壳体5的一端,前述实施例提供的非球面透镜2及反射元件3均依照前述实施例的次序?#26469;?#23433;装在壳体5内,而界面分束光学元件4即或波浪镜安装在壳体5的平行于壳体5的轴线方向的一侧面上,以接受来自界面分束光学元件4的出射光,经其受光面?#31995;?#21487;产生分束界面的图案后,自其出射面射出,从而产生具有与所述可产生界面分束图案相同的激光线,如刻在波浪镜的受光面?#31995;?#19968;字线或十字线或点状图案,产生一字线激光(一字激光线)或十字线激光(十字激光线)或点状激光图案。

而当DOE或波浪镜的外形为方?#38382;保?#20854;与图5和图6所示的含有前述实施例提供的图像激光定位系统的外形为圆形的图像定位激光模组相适配。

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