CN211786581U - 单镜筒光学图像重合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光学技术领域，提供包括相机(1)，其特征在于：所述单镜筒光学图像重合系统还包括半透半反的长方体第一棱镜(2)，所述第一棱镜(2)的上下两面均镀有增透膜(3)，第一棱镜(2)远离相机(1)镜头(8)的一面镀有全反铝膜(4)，第一棱镜(2)内部的对角面上镀有分光膜(5)，本实用新型中只需要单只镜筒就可以实现物理上的光路重合，同时，单镜筒光学图像重合系统结构简单紧凑，图像重合精度高，可以实现整体拆装，重新还原也不需要调整绝对位置补偿，也不影响图像精度，灵活，可移植性强，即装即用。

Description

单镜筒光学图像重合系统

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，涉及一种光学图像成像系统，特别是涉及单镜筒光学图像重合系统。

背景技术

上下两个物体面对面方向均有相同的图形或者特征，要想实现特征图像的完全重叠，现有技术基本都是通过双镜筒双相机方案，通过计算机图像算法处理，计算出上下两个目标的坐标信息，调整两个目标坐标使其相对位置正对。如图1和图2两种实现方式。从图1和图2可发现，现有技术中要想实现上下两物体特征重叠，只能用两只镜筒，两个相机，通过图像处理软件来将图像重叠，实现技术难度高，定标校正困难，不能即装即用，每动一次相机系统就必须重新校正补偿两个镜筒间的绝对位置关系，还没办法完全还原上次的精度。而且两个镜筒有空间限制，上下目标间距离必须足够远才能放置，使用受限。

因此，为了解决现有技术中的上下两个物体特征图像完全重叠需要双镜筒双相机、成像图像精度及成像过程中两个镜筒受空间限制等问题，本实用新型提出了单镜筒光学图像重合系统。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供单镜筒光学图像重合系统，用于解决现有技术中上下两个物体特征图像完全重叠需要双镜筒双相机、成像图像精度及成像过程中两个镜筒受空间限制的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供单镜筒光学图像重合系统，包括相机，所述单镜筒光学图像重合系统还包括半透半反的长方体第一棱镜，所述第一棱镜的上下两面镀有增透膜，第一棱镜远离相机镜头的一面镀有全反铝膜，第一棱镜内部的对角面上镀有分光膜。

优选的，所述分光膜按照能量比＝1:1～10进行分光。

优选的，所述分光膜按照能量1:1分光。

优选的，所述第一棱镜为半透半反的立方体棱镜。

优选的，所述第一棱镜两个相对的侧面上均设有半透半反的第二棱镜，第二棱镜设置于与全反铝膜垂直的侧面上。

优选的，两个所述第二棱镜的外侧均设有光源，光源的中心线与全反铝膜所在面垂直。

优选的，所述第二棱镜与第一棱镜的侧面胶结。

优选的，所述光源为LED光源。

如上所述，本实用新型的单镜筒光学图像重合系统，具有以下有益效果：

1、本实用新型中，只需要单只镜筒，反射棱镜组件可以做到上下目标物体像都通过第一棱镜轴心，实现物理上的光路重合。

2、本实用新型中，可以实现人工手动实时调整目标使图像重合，也可以通过计算机图像算法实现自动图像重合，适用性强。

3、本实用新型中，结构简单紧凑，可以缩短两个目标物体之间的距离，选用短物距的远心镜筒，可以实现更高精度的图像重合。

4、本实用新型中，成像在一个相机上，可以实现整体拆装，重新还原也不需要调整绝对位置补偿，也不影响图像精度，灵活，可移植性强，即装即用，提高了单镜筒光学图像重合系统的适用性。

附图说明

图1显示为现有技术中实现特征图像的完全重叠的一种实施方式的结构示意图。

图2显示为现有技术中实现特征图像的完全重叠的另一种实施方式的结构示意图。

图3显示为本实用新型的结构示意图。

图4显示为本实用新型带光源的结构示意图。

元件标号说明

1-相机，2-第一棱镜，3-增透膜，4-全反铝膜，5-分光膜，6-第二棱镜，7-光源，8-镜头，9-上目标物体，10-下目标物体。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图3至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图3-4，本发明提供单镜筒光学图像重合系统，包括相机1，所述单镜筒光学图像重合系统还包括半透半反的长方体第一棱镜2，所述第一棱镜2的上下两面镀有增透膜3，第一棱镜2远离相机1镜头8的一面镀有全反铝膜4，第一棱镜2内部的对角面上镀有分光膜5，分光膜5按照能量比＝1:1～10进行分光。

本实施例使用时，当两个物体面对面方向具有相同的图像或特征，要实现特征图像的完全重叠时，我们将半透半反的长方体第一棱镜2放置在两个物体之间。上目标物体9下表面的像通过与上目标物体9相对的增透膜3面后再从半透半反的分光膜5面反射50％能量的光到镜筒中进行放大，最后在相机1中成像。下目标物体10上表面的像通过与下目标物体10相对的增透膜3面后再从半透半反的分光膜5面反射50％能量光到全反铝膜4面，全反铝膜4面把光反射向半透半反的分光膜5面，光被半透半反的分光膜5面削弱50％后剩余光由镜筒放大，最后成像到相机1上面。上目标物体9的像和下目标物体10的像反射次数为1:2，使两个目标的像和照镜子一样，实现了光学图像重合，达到单镜筒实现光学图像重合的目的。本实施例中，只需要单只镜筒就可以做到上下目标物体10像都通过第一棱镜2轴心，实现物理上的光路重合。同时，本实施例中的单镜筒光学图像重合系统结构简单紧凑，可以缩短两个目标物体之间的距离，选用短物距的远心镜筒，可以实现更高精度的图像重合。本光学系统成像在一个相机1上，可以实现整体拆装，重新还原也不需要调整绝对位置补偿，也不影响图像精度，灵活，可移植性强，即装即用，提高了单镜筒光学图像重合系统的适用性。

本实施例中，在进行两个目标物体图像重合的过程中可以通过人工手动实时调整目标物体的位置，使两个目标物体的图像重合，也可以通过计算机图像算法实现自动图像重合，适用性强。

本实施例中，两个目标的位置关系不限于上下关系，只要有相同的图形或者特征的面相对即可。将第一棱镜2放置于有相同的图形或者特征的面的相对面之间，相机1与第一棱镜2没有涂膜的一面相对。

本实施例中，分光膜5按照能量比＝1:1进行分光。所述能量比指透过分光膜5的光与由分光膜5反射的光的能量比，即光的透过比。

作为上述实施例的进一步描述，所述第一棱镜2为半透半反的立方体棱镜。

作为上述实施例的进一步描述，所述第一棱镜2两个相对的侧面上均设有半透半反的第二棱镜6，第二棱镜6设置于与全反铝膜4垂直的侧面上。两个所述第二棱镜6的外侧均设有光源7，光源7的中心线与全反铝膜4所在面垂直。

本实施例使用时，同时开启两个光源7，光可以分别通过两个半透半反的第二棱镜6照射到上目标物体9和下目标物体10的表面，上目标物体9和下目标物体10表面的像分别透过第一棱镜2反射，经过镜筒在相机1上成像，相机1可以清晰的同时成上目标物体9和下目标物体10两个目标物体表面的像。单独开启其中一个光源7，相机1可以单独成上目标物体9或下目标物体10表面的像，增加了光学系统的适应性。本实施例中，调节光源7亮度可以调节重合的像的亮度差异。

作为上述实施例的进一步描述，所述第二棱镜6与第一棱镜2的侧面胶结。

本实施例使用时，第一棱镜2与第二棱镜6的胶结可以采用玻璃胶、UV胶、环氧结构胶及有机硅胶等。

作为上述实施例的进一步描述，所述光源7为LED光源。

本实施例使用时，光源7不限于采用LED光源，其他能够为上目标物体9和/或下目标物体10提供照明的光源7均可。

综上所述，本实用新型只需要单只镜筒就可以实现物理上的光路重合。同时，本实用新型中的单镜筒光学图像重合系统结构简单紧凑，图像重合精度高，可以实现整体拆装，重新还原也不需要调整绝对位置补偿，也不影响图像精度，灵活，可移植性强，即装即用，提高了单镜筒光学图像重合系统的适用性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.单镜筒光学图像重合系统，包括相机(1)，其特征在于：所述单镜筒光学图像重合系统还包括半透半反的长方体第一棱镜(2)，所述第一棱镜(2)的上下两面均镀有增透膜(3)，第一棱镜(2)远离相机(1)镜头(8)的一面镀有全反铝膜(4)，第一棱镜(2)内部的对角面上镀有分光膜(5)。

2.根据权利要求1所述的单镜筒光学图像重合系统，其特征在于：所述分光膜(5)按照能量比＝1:1～10进行分光。

3.根据权利要求2所述的单镜筒光学图像重合系统，其特征在于：所述分光膜(5)按照能量比＝1:1进行分光。

4.根据权利要求1所述的单镜筒光学图像重合系统，其特征在于：所述第一棱镜(2)为半透半反的立方体棱镜。

5.根据权利要求1所述的单镜筒光学图像重合系统，其特征在于：所述第一棱镜(2)两个相对的侧面上均设有半透半反的第二棱镜(6)，第二棱镜(6)设置于与全反铝膜(4)垂直的侧面上。

6.根据权利要求5所述的单镜筒光学图像重合系统，其特征在于：两个所述第二棱镜(6)的外侧均设有光源(7)，光源(7)的中心线与全反铝膜(4)所在面垂直。

7.根据权利要求5所述的单镜筒光学图像重合系统，其特征在于：所述第二棱镜(6)与第一棱镜(2)的侧面胶结。

8.根据权利要求6所述的单镜筒光学图像重合系统，其特征在于：所述光源(7)为LED光源(7)。

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