CN111982022A - 空间结构检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种空间结构检测方法及系统，该系统包括结构光投射系统和复合成像系统和中心处理系统，其中，所述结构光投射系统包括：结构光光源，用于产生结构光；结构光调节模块，用于对所述结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得所述结构光覆盖整个被测区域或者仅覆盖所述被测区域中的子区域；所述复合成像系统包括：大视场成像模块，用于对整个所述被测区域进行成像，生成与整个被测区域对应的整体图像；小视场成像模块，用于对所述被测区域中的一个或多个指定的子区域进行成像，生成与所述指定的子区域对应的局部图像；所述中心处理系统包括：对所述结构光投射系统和所述复合成像系统进行协调控制。

Description

空间结构检测方法及系统

技术领域

本发明实施例提供一种空间结构检测方法及系统，属于光电检测技术领域。

背景技术

结构光检测系统一般是由结构光的投射设备和结构光成像设备组成的系统结构。结构光是辅助进行三维稠密重建的一种技术，通过向被测空间投射特定纹理来简化匹配像素搜索的问题。结构光就是通过投射设备投射到被测物体表面的主动结构信息，如激光条纹、格雷码、正弦条纹等，这些结构光被被测物体表面反射后，由结构光成像设备接收，形成结构光图像，然后，基于三角测量原理经过图像三维解析计算从而实现三维重建。

现有技术的结构光检测系统一般是由一个结构光的投射设备和一个结构光的成像设备构成，结构光的强度和投射范围以及成像设备的成像范围和分别率基本上是固定的。而在实际应用中，对于目标对象的检测往往是比较复杂的，需要在检测方式和检测范围上更加灵活。

发明内容

本发明实施例提供一种空间结构检测方法及系统，以满足对不同范围的复合检测需求。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种空间结构检测系统，包括：结构光投射系统和复合成像系统和中心处理系统，

所述结构光投射系统包括：

结构光光源，用于产生结构光；

结构光调节模块，用于对所述结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得所述结构光覆盖整个被测区域或者仅覆盖所述被测区域中的子区域；

所述复合成像系统包括：

大视场成像模块，用于对整个所述被测区域进行成像，生成与整个被测区域对应的整体图像；

小视场成像模块，用于对所述被测区域中的一个或多个指定的子区域进行成像，生成与所述指定的子区域对应的局部图像；

所述中心处理系统，用于对所述结构光投射系统和所述复合成像系统进行协调控制，以获取所述整体图像和/或所述局部图像，以及对所述整体图像和/或所述局部图像进行分析处理，生成所述被测区域的整体空间结构信息和/或所述指定的子区域的局部空间结构信息。

本发明实施例还提供了一种空间结构检测方法，该方法基于上述的空间结构检测系统而执行，包括：

控制结构光调节模块对结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得所述结构光覆盖整个被测区域，控制大视场成像模块，对整个所述被测区域进行成像，生成与整个被测区域对应的整体图像，对所述整体图像进行分析处理，生成所述被测区域的整体空间结构信息；

根据所述整体空间结构信息确定需要进一步成像的一个或多少指定的子区域；

控制所述结构光调节模块，对结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得所述结构光依次覆盖所述一个或多个指定的子区域，并控制所述小视场成像模块依次对所述结构光覆盖所述一个或多个指定的子区域进行成像，生成与所述一个或多个指定的子区域对应的一个或多个局部图像，对所述一个或多个局部图像进行分析处理，生成对应局部空间结构信息。

本发明实施例还提供了一种空间结构检测系统，包括结构光投射系统和复合成像系统和中心处理系统，

所述结构光投射系统包括：

结构光光源，用于产生结构光；

结构光调节模块，用于对所述结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得所述结构光覆盖整个被测区域或者仅覆盖所述被测区域中的子区域；

所述复合成像系统包括：

相机，用于对整个所述被测区域或者被测区域中的一个或多个指定的子区域进行成像；

第三成像透镜机构，用于对所述相机的焦距和/或成像范围进行调节，使得所述相机能够在整个所述被测区域的成像范围和子区域的成像范围之间进行切换；

第三偏转反射机构，用于所述相机的视角方向进行调节，使得所述视角方向朝向整个所述被测区域或者朝向指定的子区域；

所述中心处理系统，用于对所述结构光投射系统和所述复合成像系统进行协调控制，以获取所述整体图像和/或所述局部图像，以及对所述整体图像和/或所述局部图像进行分析处理，生成所述被测区域的整体空间结构信息和/或所述指定的子区域的局部空间结构信息。

本发明实施例的空间结构检测方法及系统，通过投射系统和具有双成像模块的复合成像系统的相互配合，实现整体和局部的复合检测，从而能够适应复杂的空间检测需求，并提高空间检测效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例的空间结构检测系统的结构示意图之一；

图2为本发明实施例的空间结构检测方法的流程示意图；

图3为本发明实施例的空间结构检测系统的结构示意图之二。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

利用结构光的空间结构检测的基本检测原理是：将已知图案(通常是栅格或水平条)投射到被测对象上，然后由于结构光携带的图案在经过被测对象表面反射时会出现形变，根据接收到的图案的形变信息，在视觉系统中计算检测区域中物体的深度和表面信息等空间结构信息。

空间结构检测所面对的情形和需求往往是比较复杂的，单一的投射设备和成像设备构成的结构光系统有时候很难满足复杂的检测需求。本发明实施例提出了一种空间结构检测系统，通过投射系统和具有双成像模块的复合成像系统的相互配合，实现整体和局部的复合检测，从而能够适应复杂的空间检测需求，并提高空间检测效率。

实施例一

如图1所示，其为本发明实施例的空间结构检测系统的结构示意图之一，该系统包括光投射系统1、复合成像系统2以及中心处理系统3，其中，结构光投射系统主要用于产生不同范围的结构光并向被测区域投射；复合成像系统使用不同成像范围的单元模块，实现对被测区域整体和局部的分别成像；中心处理系统，主要负责对结构光投射系统和复合成像系统进行协调控制，以及根据获得的图像信息计算出被测对象的空间结构信息。需要说明的是，在本发明实施例中，检测区域或者被测区域是从检测范围角度的定义，即结构光投射系统以及复合成像系统所覆盖的区域或者进行有效成像或者有效投射的区域(实际投射或者成像的区域可能大于检测区域)，而检测对象或者被测对象是放置在该检测区域中的物体，也是空间结构检测系统进行识别分析的对象，空间结构检测系统最终是要确定出被测对象的空间结构信息。在实际的检测处理过程中，空间结构检测系统对检测区域或者被测区域进行有效的结构光投射和有效的成像及图像分析处理，然后再根据需要提取出其中的被测对象的空间结构信息。从另一角度来说，检测区域或者被测区域可以是没有任何被测对象的区域，也可以是包含被测对象后的区域，在检测的过程中，被测对象被视为检测区域的一部分，因此，在后续的描述过程中，对检测区域进行结构光投射、成像以及图像处理，与对被测对象进行结构光投射、成像以及图像处理并不冲突，仅是描述角度不同而已。

本发明实施例中所说的空间结构信息可以是被测对象的三维轮廓信息，或者说是被测对象的表面上各个点相对于基准坐标系的三维坐标信息。以结构光为正弦条纹光栅为例，结构光检测原理为利用投影设备将一个被周期函数调制的正弦光栅条纹的投影作为结构光源投射到被测对象表面，由于被测对象表面高度的变化，各点的光栅条纹的相位发生了偏移，被测对象形面上的髙度信息对正弦光栅条纹的投影进行调制，表现在图像上是经被测对象调制后的光栅条纹会发生形变，即条纹的相位发生扭曲，也就是说被测对象表面的弯曲条纹携带了被测对象的高度值，通过数学模型将形变转换成调制信息。根据相似三角形的方法完成相位与高度之间的转换，从而计被测对象的高度。在被测对象表面每一个点的投影都包含了被测对象的高度信息，因此想计算出被测对象每一点的高度值，还原所测对象的轮廓图像，只需求解出相位的变化值即可。对光栅投影进行多次移相得到多幅光栅条纹图像来求解相位场，根据相位计算方法得到光栅图像的绝对相位值，通过预先标定的系统参数或相位-高度映射关系从绝对相位值计算出被测对象表面的三维点云数据，得到被测对象的三维轮廓。其检测的主要原理是相位的测量，通过解算发生扭曲的灰度条纹与参考灰度条纹的相位解算经过调制后的相位分布。相位计算包括相位主值计算和相位展开两个过程，对于连续变化的物体来说，其相位值也应该是连续的，测量精度主要与投影光栅的质量和相移光栅的数目有关，测量过程中使用的光栅图像数目越多，测量的精度也越高。与传统的直接三角法相比，相位测量精度比较高，测量速度比较快。而平面方向的坐标信息可以通过分析被测对象上的各个点在图像中的位置即可确定。结构光的检测原理可以采用现有的图像处理方法而实现，本发明实施例所针对的改进之处在于整个结构光的检测与控制系统。

下面具体介绍一下这几个子系统的具体结构和功能。

一、结构光投射系统

结构光投射系统可以包括结构光光源11和结构光调节模块12。下面分别介绍一下这两个模块的功能和具体结构。

(1)结构光光源11，用于产生结构光。其中，结构光是投射到被测物体表面并包含主动结构信息的光，其具有设定的图案或者周期性的变换模式，如激光条纹、格雷码、正弦条纹等。结构光可以包括点结构光、线结构光以及面结构光等。作为示例，本实施例中采用的结构光为正弦光栅投影的面结构光，整个结构光的图案是呈正弦周期性分布、含有灰度信息的、明暗相间的光栅条纹。在该检测系统中，正弦条纹投影是相位信息的载体，条纹相位携带了被测物的高度，而灰度是表征相位的唯一变量。正弦条纹投影灰度值的精细程度从源头上影响了三维测量系统的精度，该检测系统所采用面结构光投影，产生的图像具有理论上的超高精度。

该结构光光源可以具体通过激光器111和DMD(Digital Micromirror Devices，数字微镜器件)单元112来实现。其中，激光器用于发出激光光束，结构光的整体光强有该激光器决定，对于照射的范围越大，所需要的激光光强越强。DMD单元用于对激光光束进行调制形成结构光。DMD(数字微镜器件)是一种可以调制入射光幅度、方向和位相的光调制器，它由成千上万的微型反射镜组成，每个镜片变换速度高达每秒1000次，所有的微镜都能通过单独的开关信号来控制，是一种高速数字式光反射开关组成的阵列，微镜的边长仅为微米级，输入到数字微镜芯片的数字信号控制每个微镜的机械翻转，将入射光反射到特定的角度，以达到激光调制的效果。通过对每个微镜输入的数字信号单独控制和高速偏转，可以使得每个小反射镜都能单独控制入射光线进入或偏离投影透镜组(即后面提到的投射透镜机构121)，这样通过控制数字微镜器件上的数百万个翻转状态和角度，可完成对入射光的灰度调制及函数分布。即通过在对数字控制信号进行预先编程，将结构光的图案编码写入的程序中，可以将经过DMD的激光调制为一组光强呈正弦规律分布变化的光栅条纹。在具体实现上，上述的DMD(数字微镜器件)以及对DMD进行驱动控制的控制电路，该控制电路可以具有可编程的嵌入式芯片，上述的结构光图案的编码程序可以内置于其中，也可以仅用来接收中心处理系统的控制指令的控制电路，而结构光图案的编码程序可以由中心处理系统来执行，并产生控制指令，通过该控制电路去控制DMD对激光进行调制。此外，为了让激光能够具有更好的聚焦和光束形态，还可以在激光器和DMD之间加入准直扩束机构。

(2)结构光调节模块12，用于对结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得结构光覆盖整个被测区域或者仅覆盖被测区域中的子区域。该模块可以进步包括：

投射透镜机构121，用于对结构光的投射范围进行调节，投射范围至少包括与被测区域大小相适配的第一投射范围和与子区域大小相适配的第二投射范围。如图中所示，第一投射范围对应于被测区域的整体，即图中标识出的大视场范围，该范围一般会略大于被测区域的范围，以防止遗漏信息，而第二投射范围对应于图中的各个小方格，即图中标识出的小视场范围，同理，为了避免丢失信息，第二投射范围也会略大于子区域。其中，子区域的数量可以根据实际需要而划分。具体地，投射透镜机构可以包括可以调节的透镜组，通过接受中心处理系统的控制指令，以实现对出射的结构光的投射范围调节。

第一偏转反射机构122，用于对结构光的出射方向进行调节，使得第一投射范围的结构光覆盖被测区域或者使第二投射范围的结构光覆盖指定的子区域。反射机构可以由反射镜构成。该反射镜可以接受中心处理系统的控制指令，通过对反射镜角度的调整，以实现对结构光的投射方向进行调节，尤其是在进行子区域的结构光检测时，需要根据实际需要来调整结构光的投射位置使之对准某个子区域。

二、复合成像系统

复合成像系统的设计是为了兼顾大视场和小视场的复合性检测需求，设计成双成像光学系统，该系统可以具体包括大视场成像模块21和小视场成像模块22。下面分别介绍一下这两个模块的功能和具体结构。

(1)大视场成像模块21，用于对整个被测区域进行成像，生成与整个被测区域对应的整体图像，即如图中示例，对图中虚线圈出的范围进行成像。其中，大视场成像模块21可以具体包括：

大视场相机211，用于对整个被测区域进行成像，生成整体图像，具体可以采用面阵CCD器件，采集到的图像信息会传送给中心处理系统。

第一成像透镜机构212，用于对大视场相机的焦距和/或成像范围进行调节。成像透镜的主要作用是在于通过对焦距和成像范围的调节，使得相机能够接收到整个被测区域反射来的结构光，从而得到整个被测区域的视场信息，该第一成像透镜机构同样可以接受中心处理系统的控制指令，以实现对成像范围的调节。

(2)小视场成像模块22，用于对被测区域中的一个或多个指定的子区域进行成像，生成与指定的子区域对应的局部图像。

小视场相机221，用于对子区域进行成像，生成局部图像，具体可以采用面阵CCD器件，采集到的图像信息会传送给中心处理系统。

第二成像透镜机构222，用于对小视场相机的焦距和/或成像范围进行调节。该第二成像透镜机构同样可以接受中心处理系统的控制指令，以实现对成像范围的调节。第二成像透镜机构222的工作原理和第一成像透镜机构212。

第二偏转反射机构223，用于对小视场相机的视角方向进行调节，使得视角方向朝向指定的子区域。在小视场成像模块22中，由于针对子区域的成像位置是不固定的，因此，需要一个对成像方向进行调整。该第二偏转反射机构可以接受中心处理系统的控制指令，以实现对成像方向的调节，使之在进行子区域的空间结构检测时，能够配合结构光投射系统照射的子区域位置进行对应的成像。该第二偏转反射机构可以由反射镜构成，该反射镜可以接受中心处理系统的控制指令，通过对反射镜角度的调整，以实现对接收结构光的方向进行调节。在实际应用中，可能需要对多个或者全部子区域进行成像，这就需要第一偏转反射机构122和第二偏转反射机构223进行相互配置，以实现对各个子区域的结构光移动扫描并随着扫描到的位置而分别对子区域进行成像。

三、中心处理系统

中心处理系统3是整个空间检测系统的控制中枢，用于对结构光投射系统和复合成像系统进行协调控制，以获取整体图像和/或局部图像，以及对整体图像和/或局部图像进行分析处理，生成被测区域的整体空间结构信息和/或指定的子区域的局部空间结构信息。中心处理系统3可以由上位机或者由具有程序嵌入功能的微控制器来实现，中心处理系统主要运行两类程序，一方面，对结构光投射系统和复合成像系统进行协调控制，其主要涉及在整体区域检测模式和子区域检测模式的切换，以及在进行子区域检测时，对不同子区域的扫描切换；另一方面，对接收到的结构光图像进行分析处理，获取空间结构信息，还可以包括在获取到整体结构信息后，根据预设的检测规则确定是否需要进一步进行局部子区域的检测，以及对那些子区域进行检测。

进一步地，上述的中心处理系统可以包括如下两个模块，这两个模块可以对应于两部分程序模块也可以由两个可编程硬件模块实现。具体地，中心处理系统3可以包括：

整体区域检测模块31，用于控制结构光投射系统和复合成像系统，获取整体图像，进而获取整体空间结构信息。

局部区域检测模块32，用于根据整体空间结构信息确定需要进一步成像的一个或多少指定的子区域，并控制结构光投射系统和复合成像系统，获取指定区域对应的局部图像，并进而获取对应局部空间结构信息。

以上介绍了本发明实施例的空间结构检测系统的整体架构，基于该系统可以通过一套系统来实现对检测区域的整体和局部的复合性检测，而无需设置两套独立的检测系统，从而可以满足复杂的检测需求。

在实际检测应用方面，本发明实施例可以适用于需要对整体进行粗略检测以及对局部进行细节检测的场景，这种场景可以是缺陷故障检测的情形，以卫星天线为例，卫星天线是折叠结构，在升入轨道后，需要进行完全展开，在存在故障的情况下，可能会存在部分天线没有展开的情形，而一般的检测需求是，失望识别出卫星天线是否存在故障，以及具体出现故障的情形。针对这样的检测需求，可以先通过对卫星天线的整体结构光图像的检测，识别卫星天线是否展开，如果识别为充分展开就无需进行进一步检测。但如果识别为未充分展开，则可以从整体结构光图像上进行初步判断，找到未充分展开的部分对应的子检测区域(前面提到的子区域)，然后，再针对这个子区域进行进一步的空间结构检测，从而识别出具体故障原因。如果无法从整体结构光图像上识别出具体故障位置，则可以针对预先划分的各个子检测区域进行逐一检测，以找出故障原因。

从上面的应用需求可以看出，对整体区域的检测相当于初步判断，而对子区域的检测是细节检测，因此，针对这样的需求，在进行结构光光源的配置以及成像设备的配置方面可以有一定针对性。一方面，结构光的光强可以优先满足子区域检测精度的需求，当对相同的结构光发出的激光通过透镜单元将投射范围放大的整个区域时，单位区域的光强会有所降低，但是基本能够满足对整体区域进行粗略检测的需求。另一方面，在成像设备方面，同理，上述的小视场相机可以采用高分辨率的相机，而大视场相机可以采用相对低分辨率的相机，满足能够进行初步判断的需求即可。通过这样的配置，可以降低整个检测设备的成本，并且仅需要一套结构光光源模块即可，而无需配置两套结构光光源。

实施例二

基于上述的空间结构检测系统，本发明实施例还提供了一种空间结构检测方法，该方法主要基于对上述的空间结构检测系统进行控制，以执行对被测区域的空间结构检测。如图2所示，其为本发明实施例的空间结构检测方法的流程示意图，该方法具体包括：

S101：控制结构光调节模块对结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得结构光覆盖整个被测区域，控制大视场成像模块，对整个被测区域进行成像，生成与整个被测区域对应的整体图像，对整体图像进行分析处理，生成被测区域的整体空间结构信息。

S102：根据整体空间结构信息确定需要进一步成像的一个或多少指定的子区域。

S103：控制结构光调节模块，对结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得结构光依次覆盖一个或多个指定的子区域，并控制小视场成像模块依次对结构光覆盖一个或多个指定的子区域进行成像，生成与一个或多个指定的子区域对应的一个或多个局部图像，对一个或多个局部图像进行分析处理，生成对应局部空间结构信息。

其中，在上述的方法中，所示使用的大视场成像模块中的相机分辨率可以低于小视场成像模块的相机分辨率，相应地，整体图像的分辨率低于局部图像的分辨率。

对于上述处理过程具体说明、技术原理详细说明以及技术效果详细分析在前面实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

实施例三

作为对实施例一的一种变形示例，在复合成像系统的结构方面，可以采用如图3所示的结构，如图3所示，其为本发明实施例的空间结构检测系统的结构示意图之二，在本实施例的复合成像系统4中，采用单一相机的结构，配合成像透镜机构和偏转反射机构，在大视场和小视场的检测范围之间进行切换。具体地，该复合成像系统4包括：

相机41，用于对整个被测区域或者被测区域中的一个或多个指定的子区域进行成像。

第三成像透镜机构42，用于对相机41的焦距和/或成像范围进行调节，使得相机41能够在整个被测区域的成像范围和子区域的成像范围之间进行切换。该第三成像透镜机构同样可以接受中心处理系统的控制指令，以实现对成像范围的调节。第三成像透镜机构43的工作原理和第一成像透镜机构212以及第二成像透镜机构222的工作原理是一样。

第三偏转反射机构43，用于对相机41的视角方向进行调节，使得视角方向朝向整个被测区域或者朝向指定的子区域。这里所说的朝向整个被测区域的目的在于接收整个被测区域的反射结构光，具体可以朝向被测区域的中心处。该第三偏转反射机构可以由反射镜构成，该反射镜可以接受中心处理系统的控制指令，通过对反射镜角度的调整，以实现对接收结构光的方向进行调节。

通过图3所示的结构可以看出，利用第三成像透镜机构42和第三偏转反射机构43的调节作用，可以使用相同的相机进行成像。在这种情况下，该相机41可以采用高分辨率相机以符合对子区域进行细节空间结构检测的需求，而由于相机41有效像素面积是固定的，当接收到结构光信息对应于整个检测区域时，虽然物理分辨率没有变化，但实际上对于信息的分辨率相对于对子区域成像时是降低了。因此，该系统所应用的场景同样可是，对整体检测区域进行粗略检测和判断，然后在对局部子区域进行高精度检测。为了满足局部高精度检测的需求，在结构光光源方面，同样可以采用能够保证对局部子区域提供高分辨率成像的强度，从而适当降低对于整体检测区域的光强要求。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种空间结构检测系统，包括结构光投射系统和复合成像系统和中心处理系统，

所述结构光投射系统包括：

结构光光源，用于产生结构光；

结构光调节模块，用于对所述结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得所述结构光覆盖整个被测区域或者仅覆盖所述被测区域中的子区域；

所述复合成像系统包括：

大视场成像模块，用于对整个所述被测区域进行成像，生成与整个被测区域对应的整体图像；

小视场成像模块，用于对所述被测区域中的一个或多个指定的子区域进行成像，生成与所述指定的子区域对应的局部图像；

所述中心处理系统，用于对所述结构光投射系统和所述复合成像系统进行协调控制，以获取所述整体图像和/或所述局部图像，以及对所述整体图像和/或所述局部图像进行分析处理，生成所述被测区域的整体空间结构信息和/或所述指定的子区域的局部空间结构信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述中心处理系统包括：

整体区域检测模块，用于控制所述结构光投射系统和所述复合成像系统，获取所述整体图像，进而获取整体空间结构信息；

局部区域检测模块，用于根据所述整体空间结构信息确定需要进一步成像的一个或多少指定的子区域，并控制所述结构光投射系统和所述复合成像系统，获取所述指定区域对应的局部图像，并进而获取对应局部空间结构信息。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述结构光调节模块包括：

投射透镜机构，用于对所述结构光的投射范围进行调节，所述投射范围至少包括与所述被测区域大小相适配的第一投射范围和与所述子区域大小相适配的第二投射范围；

第一偏转反射机构，用于对结构光的出射方向进行调节，使得所述第一投射范围的结构光覆盖所述被测区域或者使所述第二投射范围的结构光覆盖所述指定的子区域。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述大视场成像模块包括：

大视场相机，用于对整个所述被测区域进行成像，生成整体图像；

第一成像透镜机构，用于对所述大视场相机的焦距和/或成像范围进行调节。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述小视场成像模块包括：

小视场相机，用于对所述子区域进行成像，生成所述局部图像；

第二成像透镜机构，用于对所述小视场相机的焦距和/或成像范围进行调节；

第二偏转反射机构，用于对所述小视场相机的视角方向进行调节，使得所述视角方向朝向所述指定的子区域。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述结构光光源包括：

激光器，用于发出激光光束；

DMD单元，用于对激光光束进行调制，形成所述结构光。

7.根据权利要求1所述的系统，所述大视场成像模块中的相机分辨率低于所述小视场成像模块的相机分辨率。

8.一种空间结构检测方法，该方法基于权利要求1所述的空间结构检测系统而执行，包括：

控制结构光调节模块对结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得所述结构光覆盖整个被测区域，控制大视场成像模块，对整个所述被测区域进行成像，生成与整个被测区域对应的整体图像，对所述整体图像进行分析处理，生成所述被测区域的整体空间结构信息；

根据所述整体空间结构信息确定需要进一步成像的一个或多少指定的子区域；

控制所述结构光调节模块，对结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得所述结构光依次覆盖所述一个或多个指定的子区域，并控制所述小视场成像模块依次对所述结构光覆盖所述一个或多个指定的子区域进行成像，生成与所述一个或多个指定的子区域对应的一个或多个局部图像，对所述一个或多个局部图像进行分析处理，生成对应局部空间结构信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述大视场成像模块中的相机分辨率低于所述小视场成像模块的相机分辨率，相应地，所述整体图像的分辨率低于所述局部图像的分辨率。

10.一种空间结构检测系统，包括结构光投射系统和复合成像系统和中心处理系统，

所述结构光投射系统包括：

结构光光源，用于产生结构光；

结构光调节模块，用于对所述结构光的投射范围和/或投射方向进行调节，使得所述结构光覆盖整个被测区域或者仅覆盖所述被测区域中的子区域；

所述复合成像系统包括：

相机，用于对整个所述被测区域或者被测区域中的一个或多个指定的子区域进行成像；

第三成像透镜机构，用于对所述相机的焦距和/或成像范围进行调节，使得所述相机能够在整个所述被测区域的成像范围和子区域的成像范围之间进行切换；

第三偏转反射机构，用于所述相机的视角方向进行调节，使得所述视角方向朝向整个所述被测区域或者朝向指定的子区域；

所述中心处理系统，用于对所述结构光投射系统和所述复合成像系统进行协调控制，以获取所述整体图像和/或所述局部图像，以及对所述整体图像和/或所述局部图像进行分析处理，生成所述被测区域的整体空间结构信息和/或所述指定的子区域的局部空间结构信息。

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