本發(fā)明涉及智能手機擴展設備領域和光學干涉儀測量領域。

實施本發(fā)明公開的智能手機輪廓測定及透視成像系統(tǒng)，為用戶提供擴展智能手機成像功能，對物體表面或內(nèi)部進行斷層成像的功能。

背景技術：

近年來，隨著移動智能設備技術特別是智能手機的發(fā)展，以及人們對手機成像功能需求的增加，智能手機外接擴展成像設備成為新的技術熱點。簡單的光學機械單元，諸如藍牙自拍桿、廣角鏡頭、微距攝影鏡頭、平移攝影臺等；較復雜的成像接口，如3D成像和顯示系統(tǒng)、頻譜測量接口、人眼眼底成像接口、醫(yī)學皮膚圖像錄入系統(tǒng)等層出不窮。 但目前市場上尚無具備透視能力或表面輪廓測量能力的智能手機接口，其主要原因是普通光學系統(tǒng)無法得到較短的縱向分辨率，無法分辨來自不同縱向位置的光學信息。

因此，有必要提供一種新的集成度高、結(jié)構(gòu)和操作簡單、體積小巧、安全可靠、接入成本低且能有效利用智能手機資源的表面輪廓測量及透視成像系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種利用智能手機的光源、傳感器和機算處理器得到表面輪廓和內(nèi)部透視斷層成像的系統(tǒng)，通過以下技術方案來具體實現(xiàn)的。

表面輪廓測定和透視斷層成像系統(tǒng)，其包括：閃光燈導入光路，邁克爾遜干涉儀，參考臂調(diào)制被測對象連接和手機圖像傳感器適配單元。

所述的表面輪廓測定和透視斷層的成像系統(tǒng)，將智能手機的閃光燈光源與其圖像傳感器和被測對象進行閉路相連。

所述的表面輪廓測定和透視斷層的成像系統(tǒng)，其用于對金屬材料表面輪廓測定，縱向精確度高于1微米，測量范圍大于1厘米，靈敏度高于80 dB，測量頻率由手機最高拍照速度決定。

所述的閃光燈導入光路，通過反射鏡與邁克爾遜干涉儀呈90度固定于系統(tǒng)底座。

所述的麥克爾遜干涉儀，為成像系統(tǒng)提供全景測量結(jié)構(gòu)，參考臂可通過平行移動臺選擇測量范圍。

所述的手機圖像傳感器適配單元，通過系統(tǒng)內(nèi)置光圈控制過光量，目鏡位置可調(diào)，與智能手機相機鏡頭公焦點配合。

本發(fā)明可以帶來的有益效果為：拓展使用者的智能手機的成像功能，在原有普通照相和攝影功能外，提供表面輪廓測定和內(nèi)部透視斷層成像功能。

附圖說明

通過以下對本發(fā)明的實施例結(jié)合其附圖的描述，可以進一步理解其實用發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點。其中，附圖。

圖1 所示為表面輪廓測定和透視斷層成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

圖1 所示為表面輪廓測定和透視斷層成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：該圖中1是手機內(nèi)置閃光燈，2是成像系統(tǒng)準直透鏡，3是反光鏡，4是聚焦透鏡，5是分光鏡，6是物鏡，7示意被系統(tǒng)照亮的被測物體8的表面，9是系統(tǒng)參考臂透鏡，10是參考臂反射鏡，11是平行移動臺及聯(lián)動調(diào)制按鈕，12是目鏡，13為可調(diào)光圈，14是智能手機自身的包括成像透鏡的圖像傳感器單元，15是手機適配器，16示意智能手機機身。

圖1所示為表面輪廓測定和透視斷層成像系統(tǒng)的工作流程圖；用戶將系統(tǒng)和手機通過手機適配器15相連，使用手機進入視頻記錄模式，設置閃光燈強制，一手按動快門，另一手按動調(diào)制按鈕11。閃光燈輸出光通過透鏡2準直，被反射鏡3反射進入邁克爾遜干涉儀部分。光線被透鏡4聚焦，透鏡4與物鏡6公焦點，光線被分光鏡5反射，反射光通過物鏡6平行照亮被測物體8表面位置7。位置7所在平面和物鏡6前焦平面重合，位置7內(nèi)任意一點反射或散射光（圖1中示意為虛線）被物鏡6收集，再次通過分光鏡5及與物鏡6公焦的目鏡12，進入智能手機16的圖像傳感器單元14。

分光鏡5的透射光進入干涉儀的參考光路，被透鏡9準直后被反射鏡10反射，平行移動臺及聯(lián)動調(diào)制按鈕11通過縱向移動提供干涉信號的調(diào)制。干涉信號以干涉條紋形式被智能手機傳感器14記錄為圖像序列。每2-3副圖像可作為一個周期被相移干涉算法解調(diào)，又智能手機APP客戶端呈現(xiàn)解調(diào)圖像。

當應用本發(fā)明所述的面輪廓測定和透視斷層成像系統(tǒng)對金屬等高反射率材料進行成像時，檢測信號為反射光，輸出圖像序列為被測物體表面不同縱向位置的登高平面測繪，在智能手機APP客戶端進行3D合成，最終得到被測物表面3D輪廓測定。此種模式適用于金屬部件的表面輪廓3D測定。

當應用本發(fā)明所述的面輪廓測定和透視斷層成像系統(tǒng)對透明、半透明材料、高散射材料或多層材料等低反射率材料進行成像時，檢測信號為內(nèi)部反射光或者材料內(nèi)部散射光，輸出圖像序列為被測物體表面不同縱向位置的C型斷層圖像，在智能手機APP客戶端進行3D合成，最終得到被測物表面內(nèi)部3D斷層圖像或進一步2D重新采樣得到用戶選定方向的斷層圖像。此種模式應用廣泛，可用于醫(yī)學成像，生物組織探測、刑偵樣本分析、工業(yè)厚度測量、食品加工制量檢測等各種應用。

綜上所訴，以上僅為本發(fā)明的較佳實例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。