獲得第二圖像數據，在第二周期內獲得第一圖像數據。
[0043]圖2A-2B是根據本實用新型的3D測量及紋理采集裝置和投影鏡頭的第一實施方式的縱向切面圖，圖4是根據本實用新型的照明裝置的第一實施方式的光路結構示意圖。以下將參考圖2A-2B和圖4詳細說明本實用新型的第一優選實施方式。
[0044]如圖2A所示，本實用新型的3D測量及紋理采集裝置100包括第一單色相機110、第二單色相機120和彩色相機130。其中，第一單色相機110和第二單色相機120用于獲取第一圖像數據，彩色相機130用于獲取第二圖像數據。第一單色相機110和第二單色相機120的型號和/或參數可以相同，也可以不相同，但優選相同。
[0045]優選的，第一單色相機110、第二單色相機120和彩色相機130均采用遠心光路鏡頭。
[0046]對于投影鏡頭、單色相機和彩色相機的位置關系來說，優選的一種實施方式如圖2A所示，包括:投影鏡頭被放置在中間，第一單色相機和第二單色相機位于投影鏡頭的左右或上下兩側，彩色相機相應的位于投影鏡頭的上/下部或左/右部。優選的另一種實施方式如圖2B所示，包括:投影鏡頭被放置在中間，第一單色相機、第二單色相機和彩色相機被放置在8點、4點和12點的位置上，與投影鏡頭的連線均成120度角。顯然，圖2A和圖2B所示的位置關系是示例性的，而非限制性的。例如，投影鏡頭可以位于中間位置，也可以不位于中間位置;再如，當投影鏡頭處于中間位置時，第一單色相機、第二單色相機和彩色相機與投影鏡頭之間的距離可以相同，也可以不同。需要指出的是，本領域技術人員完全有能力根據彩色3D測量系統的機械設計要求，調整投影鏡頭、單色相機和彩色相機的位置關系從而達到與圖2A和圖2B所示位置關系相同或類似的3D測量及紋理采集功能，因此投影鏡頭、單色相機和彩色相機的不同位置關系均落入本實用新型的保護范圍。
[0047]而且，本領域技術人員也能夠充分理解圖3A-3D所示的本實用新型的3D測量及紋理采集裝置和投影鏡頭的第二到第五實施方式也遵從上述說明，因此在相應實施方式的說明中不再贅述。
[0048]如圖4所示，本實用新型的照明裝置200包括第一照明單元、第二照明單元、投影鏡頭210、半反半透分光鏡220。其中，第一照明單元包括第一光源232、第一底片234，第二照明單元包括第二光源236、第二底片238。第一光源232和第二光源236的型號和/或參數可以相同，也可以不相同，但優選相同。第一光源和第二光源優選為LED光源。
[0049]第一底片234為編碼底片，編碼優選使用可以通過單幀采集就能夠生成三維數據的編碼，以提高第一圖像的獲取效率。更優選的，編碼使用散斑，相應的編碼底片為散斑底片，從而能夠適用于更廣泛的材料或顏色表面。第二底片238為白光底片，優選使用具有勻光作用的透光材料片，例如毛玻璃片等。顯然，圖4所示的光源和底片位置關系是示例性的，而非限制性的。例如，第一底片234和第二底片238的位置可以如圖4所示，也可以二者互換位置;第一光源232和第二光源236的位置可以如圖4所示，也可以二者互換位置。
[0050]投影鏡頭210用于將底片上的編碼圖案/白光投影出形成結構光。
[0051 ]在第一優選實施方式中，時序控制電路300電連接到照明裝置200和3D測量及紋理采集裝置100。具體的，時序控制電路300至少電連接到3D測量及紋理采集裝置100的第一單色相機110、第二單色相機120和彩色相機130;時序控制電路300還至少電連接到照明裝置200的第一光源232和第二光源236。在第一周期內，時序控制電路300驅動第一光源232照亮第一底片234，同時控制第一單色相機110和第二單色相機120獲取第一圖像數據。在第二周期內，時序控制電路300驅動第二光源236照亮第二底片238，同時控制彩色相機130獲取第二圖像數據。
[0052]如圖11所示，本實用新型的時序控制電路包括控制器、陀螺儀、用于驅動第一光源的第一驅動電路，用于驅動第二光源的第二驅動電路。在控制器的同步下，兩個單色相機和彩色相機交替對兩個光源圖像進行圖像采集，在圖像采集時刻控制器記錄陀螺儀當前的數據。控制器與主機進行通信，并在主機的控制下傳輸采集的圖像數據。在主機完成序列判斷處理和計算等復雜算法，實現實時的圖像拼接和顯示復原。控制器可以實現為FPGA、單片機或其他任意類型的處理器或微處理器。
[0053]半反半透分光鏡220為既能夠允許部分光線透射，又能夠允許另一部分光線反射的分光鏡。例如，半反半透分光鏡可以為受電壓控制的分光鏡，即在第一電壓下，其表現為透射鏡，在第二電壓下，其表現為反射鏡;進一步的，時序控制電路300還與半反半透分光鏡電連接，分別在第一周期和第二周期內向半反半透分光鏡提供第一/第二電壓或第二/第一電壓。優選的，半反半透分光鏡通過鍍分光膜實現;這種情況下，時序控制電路300不必與半反半透分光鏡電連接，從而在完成相應功能的前提下，節省了電路布置。優選的，透射光線占全部光線的10%-90%，反射光線占全部光線的90%-10%。更優選的，透射光線占全部光線的40%-60%，反射光線占全部光線的60%-40%。最優選的，透射光線和反射光線均為全部光線的50%。
[0054]在第一優選實施方式中，第一底片234所在平面與第二底片238所在平面垂直，半反半透分光鏡220所在平面與第一底片234所在平面成45度夾角，半反半透分光鏡220所在平面與第二底片238所在平面也成45度夾角。而且，第一光源232、第二光源236和半反半透分光鏡220被放置在合適的位置，使得第一光源232發出的光和第二光源236發出的光的光路在經過半反半透分光鏡220后相同，從而能夠保障該優選實施方式比CN1426527A中公開的技術方案有更好的均一性，即能夠使得光照強度保持一致，而不必調整相機的曝光參數。
[0055]下面將結合圖3A-3D介紹本實用新型的3D測量及紋理采集裝置和投影鏡頭的第二到第五實施方式，與第一實施方式相同的技術內容不再贅述。
[0056]圖3A是根據本實用新型的3D測量及紋理采集裝置和投影鏡頭的第二實施方式的縱向切面圖。如圖3A所示，本實用新型的3D測量及紋理采集裝置100包括單色相機140和彩色相機150。
[0057]該實施方式中，時序控制電路300連接到單色相機140和彩色相機150。在第一周期內，時序控制電路300控制單色相機140和彩色相機150獲取第一圖像數據;在第二周期內，時序控制電路300控制彩色相機150獲取第二圖像數據。
[0058]與第一實施方式相比，該實施方式中通過彩色相機150的復用，從而減少了一個相機，簡化了硬件結構，縮小了 3D測量及紋理采集裝置100的體積。
[0059]圖3B是根據本實用新型的3D測量及紋理采集裝置和投影鏡頭的第三實施方式的縱向切面圖。如圖3B所示，本實用新型的3D測量及紋理采集裝置100包括第一彩色相機160、第二彩色相機170。
[0060]該實施方式中，時序控制電路300連接到第一彩色相機160和第二彩色相機170。在第一周期內，時序控制電路300控制第一彩色相機160和第二彩色相機170獲取第一圖像數據;在第二周期內，300時序控制電路控制第一彩色相機160或第二彩色相機170獲取第二圖像數據。
[0061]與前述實施方式相比，該實施方式中一個彩色相機喪失功能后仍然可以使用另一個彩色相機獲取第二圖像數據，具有容錯功能。
[0062]圖3C是根據本實用新型的3D測量及紋理采集裝置和投影鏡頭的第四實施方式的縱向切面圖。如圖3C所示，本實用新型的3D測量及紋理采集裝置100包括單色相機180。
[0063]該實施方式中，時序控制電路300連接到單色相機180。在第一周期內，時序控制電路300控制單色相機180獲取第一圖像數據;在第二周期內，時序控制電路300控制單色相機180獲取第二圖像數據。使用單色相機獲取彩色圖像的方式在0~102980526八和CN202074952U中有詳細介紹，在此完全引入。
[0064]與前述兩實施方式相比，該實施方式中通過單色相機的復用，只需要一個相機即可完成3D測量及紋理采集功能，進一步簡化了硬件結構，縮小了3D測量及紋理采集裝置的體積。
[0065]圖3D是根據本實用新型的3D測量及紋理采集裝置和投影鏡頭的第五實施方式的縱向切面圖。如圖3D所示，本實用新型的3D測量及紋理采集裝置100包括彩色相機190。
[0066]該實施方式中，時序控制電路300連接到彩色相機190。在第一周期內，時序控制電路300控制彩色相機190獲取第一圖像數據;在第二周期內，時序控制電路300控制彩色相機190獲取第二圖像數據。
[0067]與前述實施方式相比，該實施方式中通過使用彩色相機替換單色相機，縮短了在獲得彩色紋理時需要多次拍照的時間。
[0068]下面將結合圖5-10介紹本實用新型的照明裝置的第二到第六實施方式，與第一實施方式相同的技術內容不再贅述。
[0069]圖5是根據本實用新型的照明裝置的第二實施方式的光路結構示意圖。如圖5所示，照明裝置200包括投影鏡頭210、半反半透分光鏡220、雙