CN114964044A - 基于光谱色散的三维测量设备与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光谱色散的三维测量设备，包括：照明组件，用于输出入射光线；色散物镜组件，用于将入射光线色散展开，使不同波长的光线分别聚焦在被测物的对应测量点上，并接收测量点反射的不同波长的出射光线；滤波组件，包括：在光路上处于等距的共轭位置的第一小孔阵列和第二小孔阵列，分别设置的第一小孔与第二小孔相对交错排列，不同波长集合的光线分别穿过对应的第一小孔和第二小孔；分光成像组件，用于接收穿过小孔的出射光线，并分别聚焦在成像面上与小孔和测量点对应的像面坐标。其可以解决现有三维测量设备需要采用排孔阵列滤除杂光，由于受到排孔周期的限制导致横向分辨率较低的问题。

Description

基于光谱色散的三维测量设备与方法

技术领域

本发明涉及物体三维信息测量技术领域，尤其涉及到一种基于光谱色散的三维测量设备与一种基于光谱色散的三维测量方法。

背景技术

目前，用于测量三维(3D)宏观结构的成像技术日益成熟，特别是在光学、电子和半导体工业中用于高级产品开发和其质量控制。

一般基于光谱共聚焦原理，利用白光光源经过色散元件分光后产生宽谱段色散光，色散光再通过镜头聚焦于被测工件表面，在被测表面附近形成具有特殊空间分布的色散的彩红带。不同光谱的光在不同高度范围内聚焦，当样品存在一定的3D形貌时，不同高度上聚焦的是不同颜色的光，则反射回光路后的是不同波长的光，再经过色散及光谱探测组件测量反射光的波长，则可以知晓其反射的光成分。由于不同高度对应着不同颜色的反射光，所有通过反射光谱，可以探测在一个维度上3D样品的高度和形貌。通过扫描的装置，可以实现样品整面的3D测量。

然而，在现有的色散光谱测量的3D设备中，为了避免杂散光的影响，一般采取了阵列排孔的方式实现滤除背景光和周围干扰光的影响，但是这种方式由于受到各排孔之间间距(排孔周期)的限制，测量设备最高的横向分辨率即为排孔的周期，导致横向分辨率较低，难以满足较高图像分辨率的检测场景。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明实施例提供了一种基于光谱色散的三维测量设备与一种基于光谱色散的三维测量方法，其可以解决现有三维测量设备需要采用排孔阵列滤除杂光，由于受到排孔周期的限制导致横向分辨率较低的问题。

具体的，本发明提供一种基于光谱色散的三维测量设备，包括：线光源组件、色散物镜组件、滤波组件和分光成像组件；所述线光源组件用于输出一线入射光线；所述色散物镜组件用于将所述线入射光线在轴向上色散展开，使不同波长的光线分别聚焦在被测物不同高度的对应测量点上，并接收由所述测量点反射的不同波长的出射光线；所述滤波组件包括：第一小孔阵列，设置有若干个间隔设置的第一小孔，分别与被测物在线光源方向上不同位置的若干个第一测量点一一对应，使聚焦于所述第一测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过对应的所述第一小孔；第二小孔阵列，设置有若干个间隔设置的第二小孔，分别与被测物在线光源方向上不同位置的若干个第二测量点一一对应、且与所述第一小孔相对交错排列，使聚焦于所述第二测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过对应的所述第二小孔；所述分光成像组件用于接收穿过所述小孔的所述不同波长出射光线，并将所述出射光线聚焦到传感器，得到对应的光谱图像。

在本发明的一个实施例中，所述滤波组件还包括：第一半透半反镜，沿光路设置于所述线光源组件和所述色散物镜组件之间，透射所述入射光线并反射所述出射光线；第二半透半反镜，沿光路设置于所述第一半透半反镜和所述第一小孔阵列之间，将所述第一半透半反镜反射的所述出射光线部分透射至所述第一小孔阵列，以及部分反射至所述第二小孔阵列。

在本发明的一个实施例中，所述分光成像组件包括：第一分光成像组件和第二分光成像组件；所述第一分光成像组件至少包括第一聚焦组件和第一传感器，用于接收穿过所述第一小孔阵列的光，并将所述穿过所述第一小孔阵列的光聚焦到第一传感器上；所述第一分光成像组件至少包括第二聚焦组件和第二传感器，用于接收穿过所述第二小孔阵列的光，并将所述穿过所述第二小孔阵列的光聚焦到第二传感器上。

在本发明的一个实施例中，所述第一小孔和所述第二小孔以相等的间隔距离均匀间隔设置、且所述第一小孔与所述第二小孔之间的交错距离为所述间隔距离的一半。

在本发明的一个实施例中，所述滤波组件还包括：若干个第三小孔阵列，设置有若干个以所述间隔距离均匀间隔设置的第三小孔，分别与被测物在线光源方向上不同位置的若干个第三测量点一一对应，使聚焦于所述第三测量点后反射的出射光线分别穿过对应的所述第三小孔、且各所述第三小孔阵列的所述第三小孔之间以及所述第三小孔与所述第一小孔和所述第二小孔之间以相等的交错距离相对交错排列，其中各所述交错距离之和等于所述间隔距离。

在本发明的一个实施例中，所述滤波组件还包括：与所述若干个第三小孔阵列对应设置的若干个第三半透半反镜，所述若干个第三半透半反镜对经过所述第二半透半反镜透射或者反射的光线再次进行分光，使得分光后的光线透射或反射至对应的所述第三小孔阵列。

另外，本发明实施例提出一种基于光谱色散的三维测量方法，包括：由线光源组件输出一线入射光线；由所述色散物镜组件将所述线入射光线在轴向上色散展开，使不同波长的光线分别聚焦在被测物不同高度的对应测量点上，并接收所述测量点反射的不同波长的出射光线；使聚焦于被测物线光源方向上不同位置的若干个第一测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过第一小孔阵列上对应的第一小孔，使聚焦于被测物线光源方向上不同位置的若干个第二测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过第二小孔阵列上对应的与所述第一小孔相对交错排列的第二小孔；由分光成像组件将穿过所述小孔的所述不同波长的出射光线聚焦到传感器，得到对应的光谱图像。

在本发明的一个实施例中，所述入射光线由第一半透半反镜透射后到达所述色散物镜组件，所述出射光线通过所述色散物镜组件后由所述第一半透半反镜反射出去，并由第二半透半反镜透射后穿过所述第一小孔阵列，由所述第二半透半反镜反射后穿过所述第二小孔阵列。

在本发明的一个实施例中，由分光成像组件将穿过所述小孔的所述不同波长的出射光线聚焦到传感器，得到对应的光谱图像，包括：由第一分光成像组件将穿过所述第一小孔的出射光线聚焦到第一传感器上，得到第一图像信息；由第二分光成像组件将穿过所述第二小孔的出射光线聚焦到第二传感器上，得到第二图像信息；结合所述第一图像信息和所述第二图像信息得到检测图像。

在本发明的一个实施例中，所述第一小孔和所述第二小孔以相等的间隔距离均匀间隔设置、且所述第一小孔与所述第二小孔之间的交错距离为所述间隔距离的一半。

在本发明的一个实施例中，所述基于光谱色散的三维测量方法还包括：使聚焦于被测物线光源方向上不同位置的若干个第三测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过若干个第三小孔阵列对应的第三小孔；所述第三小孔阵列设置有若干个以所述间隔距离均匀间隔设置的第三小孔、且各所述第三小孔阵列的所述第三小孔之间以及所述第三小孔与所述第一小孔和所述第二小孔之间以相等的交错距离相对交错排列，其中各所述交错距离之和等于所述间隔距离。

由上可知，本发明的上述实施例可以具有以下一个或多个有益效果：

(1)通过设置有多个小孔阵列作为滤波组件，分别对被测物上各测量点反射的不同波长的光线进行滤波，各小孔阵列上的小孔错位排列，使不同小孔阵列穿过聚焦于不同测量点后反射的出射光线，分别聚焦在成像面上对应的像面坐标，相比于采用单一小孔阵列滤除杂光的方式能够显著提高横向分辨率，满足高图像分辨率要求的检测场景；

(2)通过设置与各小孔阵列对应的分光成像组件，各分光成像组件分别将穿过对应小孔阵列的光线聚焦至对应的成像面上，得到相应的图像信息，能够通过多路图像数据进行对比分析，有效提高测量系统的信噪比和测量数据的可靠性；

(3)设置各小孔阵列上小孔之间的交错距离之和等于小孔的间隔距离，通过自定义设置小孔阵列的数量能够实现三维测量设备的分辨率可调，提高了系统对不同应用场景的适应性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种基于光谱色散的三维测量设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种小孔阵列的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种小孔阵列的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种基于光谱色散的三维测量方法的流程图。

附图标记说明

11：照明组件；12：色散物镜组件；13：滤波组件；131：第一小孔阵列；132：第二小孔阵列；133：第一半透半反镜；134：第二半透半反镜；135：第三小孔阵列；14：分光成像组件；

S11至S14：基于光谱色散的三维测量方法的步骤。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相组合。下面将参考附图并结合实施例来说明本发明。

为了使本领域普通技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，都应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等适用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外。术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备国有的其它步骤或单元。

还需要说明的是，本发明中多个实施例的划分仅是为了描述的方便，不应构成特别的限定，各种实施例中的特征在不矛盾的情况下可以相结合，相互引用。

【第一实施例】

如图1所示，本发明第一实施例提出一种基于光谱色散的三维测量设备，例如包括：线光源组件11、色散物镜组件12、滤波组件13、和分光成像组件14。

其中，线光源组件11例如包括狭缝光源，由狭缝光源输出高亮度的线入射光线，进一步的，该线入射光线例如经过一透镜组合后到达滤波组件13，该透镜组合包括一个或多个镜片，用于调制入射光线的光路，提高光线的准直度和亮度。

色散物镜组件12用于对线入射光线进行轴向色散，色散后不同波长的光线分别聚焦在被测物不同高度的对应测量点上，并沿着被测物扫描方向上的一条扫描线分布，色散物镜组件12还接收由该测量点反射形成的目标波长的出射光线。举例而言，如图1中所示，色散物镜组件12包括多个镜片组合，通过控制各镜片厚度以及镜片间的距离等参数，使其能将不同波长的入射光线在轴向上展开，得到目标波长分别为λ1、λ2和λ3的光线，且分别正好聚焦在被测物小球的高度h1、高度h2和高度h3，扫描位置x1、x2和x3的测量点上，并经由被测物小球反射后形成目标波长的出射光线回到色散物镜组件12。

滤波组件13例如包括：第一小孔阵列131和第二小孔阵列132，分别设置有若干个间隔设置的第一小孔和第二小孔。第二小孔阵列132与第一小孔阵列131在光路上处于等距的共轭位置，即皆处于聚焦于被测物上反射后的出射光线的焦平面上，且所述第一小孔与所述第二小孔相对交错排列，使聚焦于若干个第一测量点后反射的出射光线分别聚焦于对应的所述第一小孔中，聚焦于与第一测量点不同的若干个第二测量点后反射的出射光线分别聚焦于对应的所述第二小孔中。。

进一步的，滤波组件13例如设置有第一半透半反镜133和第二半透半反镜134，相对于出射光线倾斜设置。其中，第一半透半反镜133沿光路设置于线光源组件11和色散物镜组件12的之间，所述入射光线穿过第一半透半反镜133后到达色散物镜组件12，所述出射光线回到色散物镜组件12后由第一半透半反镜133反射出去。第二半透半反镜134沿光路设置于第一半透半反镜133和第一小孔阵列131之间，第一半透半反镜133反射的所出射光线部分穿过第二半透半反镜134聚焦至第一小孔阵列131，部分由第二半透半反镜134反射聚焦至第二小孔阵列132。

承上所述，波长为λ1、λ2和λ3的出射光线携带的被测物位置信息例如分别记作(x1，h1)、(x2，h2)和(x3，h3)，而出射光线穿过色散物镜组件12后聚焦至第一小孔阵列131和第二小孔阵列132所在的平面。特别的，不同波长的出射光线只有在小孔阵列上对应的小孔中才能汇聚到足够小，例如波长λ1的出射光线聚焦于小孔x1`，波长λ2和λ3的出射光线分别聚焦于小孔x2`和x3`，对不同的小孔而言，非目标波长的光线随着波长偏离目标波长的程度会越来越发散，因此就会被小孔掩膜阵列板132阻隔滤除。

值得一提的是，小孔阵列上的小孔的形状包括但不限于：圆形、三角形和平行四边形，其排列方式可以是规则的均匀间隔设置，也可以是不规则的排列方式，如间距逐渐增大或逐渐减小。通过控制小孔之间的间距、直径等参数，能够用于实现对目标物点反射的目标波长的光线进行滤波即可，本发明并不以此为限制。

分光成像组件14用于接收穿过第一小孔阵列131和第二小孔阵列132的所述出射光线，并将不同波长的所述出射光线分别聚焦到传感器的成像面，得到对应的光谱图像，提到的传感器例如为相机感光元件。举例而言，波长为λ1的出射光线携带的被测物位置信息为(x1，h1)，穿过第一小孔阵列131上的小孔x1`后聚焦在成像面上的像面坐标点为(x1``,y1)，波长为λ2的出射光线携带的被测物位置信息为(x2，h2)，穿过第一小孔阵列131上的小孔x2`后聚焦在成像面上的像面坐标点为(x2``,y2)，同理，例如被测物的一条扫描线上采样n个点，则波长为λn的出射光线携带的被测物位置信息为(xn，hn)，穿过第一小孔阵列131上的小孔xn`后聚焦在成像面上的像面坐标点为(xn``,yn)。同理，第二小孔阵列132穿过另一组波长的出射光线，得到另一组相应的相面坐标。

如此一来，通过设置有多个小孔阵列作为滤波组件，分别对被测物上各测量点反射的不同波长的光线进行滤波，各小孔阵列上的小孔错位排列，使不同小孔阵列穿过聚焦于不同测量点后反射的出射光线，分别聚焦在成像面上对应的像面坐标，相比于采用单一小孔阵列滤除杂光的方式能够显著提高横向分辨率，满足高图像分辨率要求的检测场景。

具体的，分光成像组件14例如包括：第一分光成像组件141和第二分光成像组件142。第一分光成像组件141包括第一聚焦组件和第一传感器，将穿过第一小孔阵列的光聚焦到该第一传感器上，得到第一图像信息；第二分光成像组件142包括第二聚焦组件和第二传感器，将穿过第二小孔阵列的光聚焦到该第二传感器上，得到第二图像信息。如此一来，能够通过得到的多路图像数据进行对比分析，有效提高测量系统的信噪比和测量数据的可靠性。

在一个实施方式中，结合图2所示，第一小孔阵列131上的第一小孔和第二小孔阵列132上的第二小孔例如以相等的间隔距离均匀间隔设置、且第一小孔与第二小孔之间的交错距离为小孔间隔距离的一半。即小孔间隔距离为d，其在横向扫描方向上的最大分辨率为该间隔距离d，而第二小孔于第一小孔的交错距离为d/2，此时通过第一小孔阵列131和第二小孔阵列132结合进行滤波得到的最大分辨率为d/2。

在一个实施方式中，结合图3所示，滤波组件13例如还包括：若干个第三小孔阵列135，皆与第一小孔阵列131在光路上处于等距的共轭位置，设置有若干个以所述间隔距离均匀间隔设置的第三小孔，使不同波长出射光线皆聚焦于每个第三小孔阵列135、且各第三小孔阵列135的第三小孔之间以及第三小孔与第一小孔和第二小孔之间以相等的交错距离相对交错排列，其中各所述交错距离之和等于所述间隔距离。

举例而言，设置一个第三小孔阵列135即三路小孔阵列进行滤波，此时交错距离(最大横向分辨率)为d/3；设置两个第三小孔阵列135即四路小孔阵列进行滤波，此时交错距离(最大横向分辨率)为d/4。如此一来，设置各小孔阵列上小孔之间的交错距离之和等于小孔的间隔距离，通过自定义设置小孔阵列的数量能够实现三维测量设备的分辨率可调，提高了系统对不同应用场景的适应性。对于设置三路小孔阵列的实施方式，需要进行分光2次，例如，在第二半透半反镜134与第一分光成像组件141之间或者第二分光成像组件142之间再添加一个第三半透半反镜，从而再次得到一路分光，使得该路分光进入第三小孔阵列135，通第三小孔阵列135的光再到与之对应的分光成像组件成像。同理而言，根据设置的第三小孔阵列135的数量添加对应数量的第三半透半反镜即可实现对穿过各小孔阵列的光线分光成像。

综上所述，本发明实施例提出的一种基于光谱色散的三维测量设备，通过设置有多个小孔阵列作为滤波组件，分别对被测物上各测量点反射的不同波长的光线进行滤波，各小孔阵列上的小孔错位排列，使不同小孔阵列穿过聚焦于不同测量点后反射的出射光线，分别聚焦在成像面上对应的像面坐标，相比于采用单一小孔阵列滤除杂光的方式能够显著提高横向分辨率，满足高图像分辨率要求的检测场景；通过设置与各小孔阵列对应的分光成像组件，各分光成像组件分别将穿过对应小孔阵列的光线聚焦至对应的成像面上，得到相应的图像信息，能够通过多路图像数据进行对比分析，有效提高测量系统的信噪比和测量数据的可靠性；设置各小孔阵列上小孔之间的交错距离之和等于小孔的间隔距离，通过自定义设置小孔阵列的数量能够实现三维测量设备的分辨率可调，提高了系统对不同应用场景的适应性。

【第二实施例】

如图4所示，本发明第二实施例提出一种基于光谱色散的三维测量方法，例如包括步骤S11至S14。其中，步骤S11由线光源组件输出一线入射光线；步骤S12由所述色散物镜组件将所述线入射光线在轴向上色散展开，使不同波长的光线分别聚焦在被测物不同高度的对应测量点上，并接收所述测量点反射的不同波长的出射光线；步骤S13使聚焦于被测物线光源方向上不同位置的若干个第一测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过第一小孔阵列上对应的第一小孔，使聚焦于被测物线光源方向上不同位置的若干个第二测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过第二小孔阵列上对应的与所述第一小孔相对交错排列的第二小孔；步骤S14由分光成像组件将穿过所述小孔的所述不同波长的出射光线聚焦到传感器，得到对应的光谱图像。

进一步的，所述入射光线由第一半透半反镜透射后到达所述色散物镜组件，所述出射光线通过所述色散物镜组件后由所述第一半透半反镜反射出去，并由第二半透半反镜透射后穿过所述第一小孔阵列，由所述第二半透半反镜反射后穿过所述第二小孔阵列。

进一步的，所述由分光成像组件将穿过所述小孔的所述不同波长的出射光线聚焦到传感器，得到对应的光谱图像，包括：由第一分光成像组件将穿过所述第一小孔的出射光线聚焦到第一传感器上，得到第一图像信息；由第二分光成像组件将穿过所述第二小孔的出射光线聚焦到第二传感器上，得到第二图像信息；结合所述第一图像信息和所述第二图像信息得到检测图像。

进一步的，所述第一小孔和所述第二小孔以相等的间隔距离均匀间隔设置、且所述第一小孔与所述第二小孔之间的交错距离为所述间隔距离的一半。

进一步的，所述基于光谱色散的三维测量方法还包括：使聚焦于被测物线光源方向上不同位置的若干个第三测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过若干个第三小孔阵列对应的第三小孔；所述第三小孔阵列设置有若干个以所述间隔距离均匀间隔设置的第三小孔、且各所述第三小孔阵列的所述第三小孔之间以及所述第三小孔与所述第一小孔和所述第二小孔之间以相等的交错距离相对交错排列，其中各所述交错距离之和等于所述间隔距离。

值得一提的是，本发明第二实施例提出基于光谱色散的三维测量方法适用于前述第一实施例中提出的基于光谱色散的三维测量设备，具体的基于光谱色散的三维测量设备可参考第一实施例所述的系统，为了简洁在此不再赘述，且本实施例提供基于光谱色散的三维测量设备的有益效果同第一实施例提供的基于光谱色散的三维测量方法的有益效果相同。

此外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本发明的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本发明的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (11)

1.一种基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，包括；线光源组件(11)、色散物镜组件(12)、滤波组件(13)和分光成像组件(14)；

所述线光源组件(11)用于输出一线入射光线；

所述色散物镜组件(12)用于将所述线入射光线在轴向上色散展开，使不同波长的光线分别聚焦在被测物不同高度的对应测量点上，并接收由所述测量点反射的不同波长的出射光线；

所述滤波组件(13)包括：

第一小孔阵列(131)，设置有若干个间隔设置的第一小孔，分别与被测物在线光源方向上不同位置的若干个第一测量点一一对应，使聚焦于所述第一测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过对应的所述第一小孔；

第二小孔阵列(132)，设置有若干个间隔设置的第二小孔，分别与被测物在线光源方向上不同位置的若干个第二测量点一一对应、且与所述第一小孔相对交错排列，使聚焦于所述第二测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过对应的所述第二小孔；

所述分光成像组件(14)用于接收穿过所述小孔的所述不同波长出射光线，并将所述出射光线聚焦到传感器，得到对应的光谱图像。

2.根据权利要求1所述的基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，所述滤波组件(13)还包括：

第一半透半反镜(133)，沿光路设置于所述线光源组件(11)和所述色散物镜组件(12)之间，透射所述入射光线并反射所述出射光线；

第二半透半反镜(134)，沿光路设置于所述第一半透半反镜(133)和所述第一小孔阵列(131)之间，将所述第一半透半反镜(133)反射的所述出射光线部分透射至所述第一小孔阵列(131)，以及部分反射至所述第二小孔阵列(132)。

3.根据权利要求1所述的基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，所述分光成像组件(14)包括：

第一分光成像组件(141)和第二分光成像组件(142)；

所述第一分光成像组件(141)至少包括第一聚焦组件和第一传感器，用于接收穿过所述第一小孔阵列的光，并将所述穿过所述第一小孔阵列的光聚焦到第一传感器上；

所述第二分光成像组件(142)至少包括第二聚焦组件和第二传感器，用于接收穿过所述第二小孔阵列的光，并将所述穿过所述第二小孔阵列的光聚焦到第二传感器上。

4.根据权利要求1所述的基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，所述第一小孔和所述第二小孔以相等的间隔距离均匀间隔设置、且所述第一小孔与所述第二小孔之间的交错距离为所述间隔距离的一半。

5.根据权利要求4所述的基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，所述滤波组件(13)还包括：

若干个第三小孔阵列(135)，设置有若干个以所述间隔距离均匀间隔设置的第三小孔，分别与被测物在线光源方向上不同位置的若干个第三测量点一一对应，使聚焦于所述第三测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过对应的所述第三小孔、且各所述第三小孔阵列(135)的所述第三小孔之间以及所述第三小孔与所述第一小孔和所述第二小孔之间以相等的交错距离相对交错排列，其中各所述交错距离之和等于所述间隔距离。

6.根据权利要求5所述的基于光谱色散的三维测量设备，其特征在于，所述滤波组件(13)还包括：

与所述若干个第三小孔阵列(135)对应设置的若干个第三半透半反镜，所述若干个第三半透半反镜对经过所述第二半透半反镜(134)透射或者反射的光线再次进行分光，使得分光后的光线透射或反射至对应的所述第三小孔阵列(135)。

7.一种基于光谱色散的三维测量方法，其特征在于，包括：

由线光源组件输出一线入射光线；

由所述色散物镜组件将所述线入射光线在轴向上色散展开，使不同波长的光线分别聚焦在被测物不同高度的对应测量点上，并接收所述测量点反射的不同波长的出射光线；

使聚焦于被测物线光源方向上不同位置的若干个第一测量点后反射的出射光线分别穿过第一小孔阵列上对应的第一小孔，使聚焦于被测物线光源方向上不同位置的若干个第二测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过第二小孔阵列上对应的与所述第一小孔相对交错排列的第二小孔；

由分光成像组件将穿过所述小孔的所述不同波长的出射光线聚焦到传感器，得到对应的光谱图像。

8.根据权利要求7所述的基于光谱色散的三维测量方法，其特征在于，所述入射光线由第一半透半反镜透射后到达所述色散物镜组件，所述出射光线通过所述色散物镜组件后由所述第一半透半反镜反射出去，并由第二半透半反镜透射后穿过所述第一小孔阵列，由所述第二半透半反镜反射后穿过所述第二小孔阵列。

9.根据权利要求8所述的基于光谱色散的三维测量方法，其特征在于，所述由分光成像组件将穿过所述小孔的所述不同波长的出射光线聚焦到传感器，得到对应的光谱图像，包括：

由第一分光成像组件将穿过所述第一小孔的出射光线聚焦到第一传感器上，得到第一图像信息；

由第二分光成像组件将穿过所述第二小孔的出射光线聚焦到第二传感器上，得到第二图像信息；

结合所述第一图像信息和所述第二图像信息得到检测图像。

10.根据权利要7所述的基于光谱色散的三维测量方法，其特征在于，所述第一小孔和所述第二小孔以相等的间隔距离均匀间隔设置、且所述第一小孔与所述第二小孔之间的交错距离为所述间隔距离的一半。

11.根据权利要求10所述的基于光谱色散的三维测量方法，其特征在于，还包括：

使聚焦于被测物线光源方向上不同位置的若干个第三测量点后反射的出射光线分别聚焦并穿过若干个第三小孔阵列对应的第三小孔；

所述第三小孔阵列设置有若干个以所述间隔距离均匀间隔设置的第三小孔、且各所述第三小孔阵列的所述第三小孔之间以及所述第三小孔与所述第一小孔和所述第二小孔之间以相等的交错距离相对交错排列，其中各所述交错距离之和等于所述间隔距离。

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