一种高分辨率扫描拼接成像装置的制作方法

1.本实用新型属于物体成像技术领域，具体涉及一种高分辨率扫描拼接成像装置。


背景技术：

2.物体的高分辨率成像是一种重要的应用，例如艺术品字画的扫描、木纹石材、植物标本等。目前，有多种通用的平面物体数字化获取技术，例如平面扫描仪和高精度数码相机等。
3.一般来说物体的数字化较多的是采用平面扫描来完成。此类扫描仪通常是采用线阵探测器，即每次扫描是获取一条线，然后在另一方向上作步进运动，最后把获取的多条线拼接成一幅完整的图像。受制于ccd的工艺限制，幅面及分辨率都难以进一步提高，而且制造定型后也难以改变，因而扩展性和适应性收到局限。另一种方式是采用高精度数码相机，通过适配不同的距离和不同的镜头焦距，可以灵活地得到图像，但分辨率受到相机分辨率的制约。将高精度数码相机结合运动机构，进行平面扫描拼接成像，是一种较好的扩展方式。但数码相机扫描拼接成像一般难以达到较高的分辨率，并在高分辨率的情况下，难以保证被拍摄物体的景深。
4.因此，针对上述问题，予以进一步改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种高分辨率扫描拼接成像装置，其通过光学平台、三轴运动结构、成像单元和光源进行联动从而使得可以全方位多角度对物体进行扫描，可实现最高6000dpi的扫描分辨率，大大超过一般的扫描仪，并解决高分辨率情况下的扫描景深的问题，具有扫描精度高、景深范围大、扫描范围广的优点。
6.为达到以上目的，本实用新型提供一种高分辨率扫描拼接成像装置，用于物体的高分辨率成像，包括光学平台、三轴运动结构、成像单元和光源，其中：
7.所述三轴运动结构固定安装于所述光学平台，所述三轴运动结构包括x轴运动单元、y轴运动单元和z轴运动单元，所述y轴运动单元安装于所述光学平台，所述z轴运动单元的一端安装于所述y轴运动单元并且所述z轴运动单元远离所述y轴运动单元的一侧安装有所述x轴运动单元；
8.所述成像单元包括机身和镜头，所述镜头安装于所述机身并且所述机身安装于所述x轴运动单元；
9.所述光源包括照明光源和底光光源，所述底光光源安装于所述光学平台。
10.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述y轴运动单元包括第一导轨、第一滑块、第一导向驱动装置和第一支架，其中：
11.所述第一导轨和所述第一支架安装于所述光学平台，所述第一导向驱动装置安装于所述第一支架，所述第一滑块包括一体成型第一组件和第二组件，所述第一组件安装于所述第一导轨并且所述第二组件垂直于所述第一组件。
12.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述x轴运动单元包括第二导轨、第二滑块、第二导向驱动装置和第二支架，其中：
13.所述第二导轨固定安装于所述第二组件，所述第二滑块安装于所述第二导轨并且所述第二支架固定安装于所述第二导轨的一侧，所述第二导向驱动装置安装于所述第二支架。
14.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述z轴运动单元包括第三导轨、第三滑块、第三导向运动装置和第三支架，其中：
15.所述第三导轨固定安装于所述第二滑块，所述第三支架固定安装于所述第三导轨的上方并且所述第三导向驱动装置安装于所述第三支架。
16.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述机身通过第四支架安装于所述第三滑块。
17.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述照明光源环绕式安装于所述光学平台的四周。
18.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述成像单元通过控制电路与计算机电性连接。
19.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述光学平台设有立柱。
附图说明
20.图1是本实用新型的一种高分辨率扫描拼接成像装置的结构示意图。
21.图2是本实用新型的一种高分辨率扫描拼接成像装置的结构示意图。
22.图3是本实用新型的一种高分辨率扫描拼接成像装置的结构示意图。
23.附图标记包括：1、光学平台；11、立柱；2、三轴运动结构；21、x轴运动单元；211、第三导轨；212、第三滑块；213、第三导向运动装置；214、第三支架；22、y轴运动单元；221、第一导轨；222、第一滑块；223、第一导向驱动装置；224、第一支架；23、z轴运动单元；231、第二导轨；232、第二滑块；233、第二导向驱动装置；234、第二支架3、成像单元；31、机身；32、镜头；33；第四支架；4、光源；41、照明光源；42、底光光源；5、控制电路； 6、计算机。
具体实施方式
24.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
25.本实用新型公开了图1是本实用新型的一种高分辨率扫描拼接成像装置的结构示意图。下面结合优选实施例，对实用新型的具体实施例作进一步描述。
26.在本实用新型的实施例中，本领域技术人员注意，本实用新型涉及的控制电路和计算机等可被视为现有技术。
27.优选实施例。
28.本实用新型公开了一种高分辨率扫描拼接成像装置，用于物体的高分辨率成像，包括光学平台1、三轴运动结构2、成像单元3和光源4，其中：
29.所述三轴运动结构2固定安装于所述光学平台1，所述三轴运动结构2包括 x轴运动单元21、y轴运动单元22和z轴运动单元23，所述y轴运动单元22 安装于所述光学平台1，所述z轴运动单元23的一端安装于所述y轴运动单元 22并且所述z轴运动单元23远离所述y轴运动单元22的一侧安装有所述x轴运动单元21；
30.所述成像单元3包括机身31和镜头32，所述镜头32安装于所述机身31并且所述机身31安装于所述x轴运动单元21；
31.所述光源4包括照明光源41和底光光源42，所述底光光源42安装于所述光学平台1。
32.具体的是，所述y轴运动单元22包括第一导轨221、第一滑块222、第一导向驱动装置223和第一支架224，其中：
33.所述第一导轨221和所述第一支架224安装于所述光学平台1，所述第一导向驱动装置223安装于所述第一支架224，所述第一滑块222包括一体成型第一组件和第二组件，所述第一组件安装于所述第一导轨221并且所述第二组件垂直于所述第一组件。
34.更具体的是，所述z轴运动单元23包括第二导轨231、第二滑块232、第二导向驱动装置233和第二支架234，其中：
35.所述第二导轨231固定安装于所述第二组件，所述第二滑块232安装于所述第二导轨231并且所述第二支架234固定安装于所述第二导轨231的一侧，所述第二导向驱动装置233安装于所述第二支架234。
36.进一步的是，所述x轴运动单元21包括第三导轨211、第三滑块212、第三导向运动装置213和第三支架214，其中：
37.所述第三导轨211固定安装于所述第二滑块232，所述第三支架214固定安装于所述第三导轨211的上方并且所述第三导向驱动装置213安装于所述第三支架214。
38.更进一步的是，所述机身31通过第四支架33安装于所述第三滑块212。
39.优选地，所述照明光源41环绕式安装于所述光学平台1的四周。
40.优选地，所述成像单元3通过控制电路5与计算机6电性连接。
41.优选地，所述光学平台1设有立柱11。
42.本发明的原理为：
43.一种高分辨率扫描拼接成像装置，包括光学平台1，三轴运动结构2，成像单元3，光源4，控制电路5及(控制)计算机。其中光学平台，作为结构的安装基座，用于安装三轴运动结构2、光源4。三轴运动结构，安装于光学平台1上，具体可分为x轴2-1，y轴2-2，z轴2-3，三轴运动结构一般采用张紧皮带或者丝杠螺杆的结构，可以带动成像单元3进行给定坐标的运动。成像单元3，采用面阵相机，由机身3-1及镜头3-2组成，根据不同的拍摄范围，可以更换镜头3-2。光源4，分为照明光源4-1以及底光光源4-2，用于被拍摄物体的照明，照明光源4-1采用环绕式布置，可采用闪光灯或面阵led，底光光源4-2采用面阵led，被拍摄物体放置于底光光源4-2上。控制电路5，负责对三轴运动结构2、成像单元3及光源4进行同步控制，在成像单元3到位之后，开启光源4并触发成像3进行曝光。控制计算机及软件6，可以设定扫描幅面及分辨率，从而通过控制电路5对整个系统进行同步控制。
44.下面结合一种实施例的具体实施方式，对本方案进行具体阐述。
45.所述的光学平台1，作为结构的安装基座，用于安装三轴运动结构2、光源4的安装，
并承载被拍摄物体。光学平台1，采用蜂窝内核三层夹心结构，表层为镍合不锈钢材料，台面尺寸为1200mm*900mm，表面平整度优于 0.02mm/600*600mm。采用光学平台1，提供了较大承载重量、优秀的运动稳定性，及优秀的表面平整度，为高分辨扫描拼接成像提供了保障。
46.值得一提的是，本实用新型专利申请涉及的控制电路和计算机等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本实用新型专利的发明点所在，本实用新型专利不做进一步具体展开详述。
47.对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。