本发明涉及一种改善光栅图像投影畸变的投射装置，属于光栅图像投影。
背景技术：
1、光栅图像由光栅发生器产生，依靠其图像特性被应用于各种场景下来实现物体感知的功能。其产生原理为点光源经过光栅片产生小范围区域的光栅网格，利用透镜放大的原理将网格按照探测区域需求进行放大。光栅发生器的光栅图像投射画面受光栅发生器的安装位置以及透镜的影响，网格投射画面的形状可能是桶形的、梯形的或者桶形和梯形叠加的效果。
2、目前常规的光栅发生器包含激光点光源、光栅片、放大透镜，其中光栅片是一种基于光波衍射理论的光学元件，当光线通过光栅时，光波会发生弯曲和散射，光栅能够使光波重新定向、整形从而产生光栅图案，且光线透过光栅片后产生的光栅图像覆盖区域有限，放大透镜对光栅图像投射区域进行放大以达到目标投射区域大小。整个光栅发生器的光栅图像投射效果如图1的(a)所示，从图1的(a)中可以明显的发现整个光栅图像存在较大的投射畸变且畸变类型不唯一，越靠近图像边缘的位置，畸变越严重。
3、为了获取到理想的光栅图像，目前通常从软件的角度入手，采用图像处理算法对相机抓取到的图片进行矫正。但是，上述这种处理图片的方法对硬件平台和软件算法均提出了一定的要求且矫正的效果难以保证。因此，亟需一种简单、有效、稳定的光栅网格投影畸变改善的投射装置。
4、上述问题是在改善光栅图像投影畸变的投射过程中应当予以考虑并解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种改善光栅图像投影畸变的投射装置解决现有技术中存在的采用软件算法矫正投影畸变处理复杂且稳定性较差的问题。
2、本发明的技术解决方案是：
3、一种改善光栅图像投影畸变的投射装置，包括激光点光源和放大透镜，包括扩束器和用于对光栅图像去除投射畸变的去畸变光栅片，激光点光源发出的发散光线light1经过扩束器后变为平行光线light2，平行光线light2经过去畸变光栅片后变为以视场角θ出射的光线light3，光线light3继续经过放大透镜后投射到目标投射区域形成理想光栅正交网格图像。
4、进一步地，去畸变光栅片包括刻有反畸变刻线图像的光栅片，反畸变刻线图像采用基于逆光路的利用菲林感光胶片曝光再显影的方法获取。
5、进一步地，反畸变刻线图像包括若干交叉设置的横向反畸变刻线和纵向反畸变刻线，且横向反畸变刻线和纵向反畸变刻线的曲率均为由中部向两端递增。
6、进一步地，反畸变刻线图像采用反畸变图像发生装置获得。
7、进一步地，反畸变图像发生装置包括理想光栅网格图像、可调焦透镜组、菲林感光胶片和用于遮挡菲林感光胶片的遮挡物，理想光栅网格图像设于目标投射区域，可调焦透镜组设于理想光栅网格图像与菲林感光胶片间。
8、进一步地，理想光栅网格图像采用棋盘格式的矩形网格。
9、进一步地，理想光栅网格图像的制作材料采用自发光轻型材料。
10、进一步地，去畸变光栅片的获取过程为，
11、首先在目标投射区域布置理想光栅网格图像，然后模拟应用场景中放大透镜与目标投射区域的相对位置关系，以布置好的理想光栅网格图像为参考，将可调焦透镜组布置并固定在放大透镜原本的位置上，即分别使用理想光栅网格图像和可调焦透镜组取代目标投射区域和放大透镜，设定可调焦透镜组焦距为f，则理想光栅网格图像和可调焦透镜组之间的距离l1满足f＜l1＜2f；
12、之后参照光栅投射器中放大透镜与去畸变光栅片之间的相对位置关系，以固定好的可调焦透镜组为依据，将被遮挡的菲林感光胶片布置并固定在去畸变光栅片原本的位置上；根据透镜成像规律，被遮挡的菲林感光胶片和可调焦透镜组之间的距离l2与l1、f之间的关系满足1/f＝1/l2+1/l1，由此通过l1和f计算获得l2；
13、调整环境光照强度，使环境光照强度低于设定值后，去掉菲林感光胶片上的遮挡物；
14、此时光线的传播路径为与实际应用场景中光栅投射时光线的传播路径相反的逆光路，为理想光栅图像-可调焦透镜组-菲林感光胶片，并最终在菲林感光胶片上形成反畸变刻线图像。
15、本发明的有益效果是：该种改善光栅图像投影畸变的投射装置，与现有技术相比，本发明从硬件的角度出发，通过去畸变光栅片，使得光栅图像在目标投射区域平面上成像时即为目标规范图像，达到去除光栅图像投影畸变的目的，不需要依靠图像处理算法来去除畸变，简化了后续的图像处理步骤，节省了硬件平台开发资源和软件运行成本。同时，通过改良硬件达到的畸变改善效果几乎不会被硬件损坏之外的原因所影响，提高了投影畸变改善的稳定性。
1.一种改善光栅图像投影畸变的投射装置，包括激光点光源和放大透镜，其特征在于：包括扩束器和用于对光栅图像去除投射畸变的去畸变光栅片，激光点光源发出的发散光线light1经过扩束器后变为平行光线light2，平行光线light2经过去畸变光栅片后变为以视场角θ出射的光线light3，光线light3继续经过放大透镜后投射到目标投射区域形成理想光栅正交网格图像。
2.如权利要求1所述的改善光栅图像投影畸变的投射装置，其特征在于：去畸变光栅片包括刻有反畸变刻线图像的光栅片，反畸变刻线图像采用基于逆光路的利用菲林感光胶片曝光再显影的方法获取。
3.如权利要求1所述的改善光栅图像投影畸变的投射装置，其特征在于：反畸变刻线图像包括若干交叉设置的横向反畸变刻线和纵向反畸变刻线，且横向反畸变刻线和纵向反畸变刻线的曲率均为由中部向两端递增。
4.如权利要求1所述的改善光栅图像投影畸变的投射装置，其特征在于：反畸变刻线图像采用反畸变图像发生装置获得。
5.如权利要求4所述的改善光栅图像投影畸变的投射装置，其特征在于：反畸变图像发生装置包括理想光栅网格图像、可调焦透镜组、菲林感光胶片和用于遮挡菲林感光胶片的遮挡物，理想光栅网格图像设于目标投射区域，可调焦透镜组设于理想光栅网格图像与菲林感光胶片间。
6.如权利要求5所述的改善光栅图像投影畸变的投射装置，其特征在于：理想光栅网格图像采用棋盘格式的矩形网格。
7.如权利要求5或6所述的改善光栅图像投影畸变的投射装置，其特征在于：理想光栅网格图像的制作材料采用自发光轻型材料。
8.如权利要求7所述的改善光栅图像投影畸变的投射装置，其特征在于：去畸变光栅片的获取过程为，
