[發明專利]彩色大空間掃描儀及其掃描方法

有效

• 申請號: 201210414068.5
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103776387A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 毛晨佳
• 申請（專利權）人: 上海測源數碼科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明是一種掃描儀及其掃描方法，特別是涉及一種具有彩色信息的彩色大空間掃描儀及其掃描方法。

背景技術

大空間三維激光掃描儀作為全球一種新型的測量設備能快速且自動獲物體表面的三維空間坐標值,數據由海量的點組成，且每個點具有X、Y、Z坐標。這大大提供了傳統測量的效率和精度,但是三維激光掃描儀由于自身工作原理限定,所采集的數據（點坐標）本身不具備任何顏色數據，即沒有R、G、B數據信息。缺少了RGB信息后的圖像掃描數據為單色圖，對于單色圖的應用和處理均有較大掣肘，比如在制作效果圖和展示圖時，單色圖需要人工添加色彩，費時費力，且存在真實性的問題，所以一種帶有色彩信息的彩色大空間掃描儀的研發勢在必行。

中國專利公開號：?201885693U，公開日2011年6月29日，公開了一種便攜式三維掃描儀，其特征在于：其包括一掃描臂、一數字信號處理器、一電磁發射器和一計算機，所述掃描臂由所述電磁發射器對其空間位置及姿態進行定位；所述掃描臂發射的掃描光條對被掃描物體進行掃描，將得到的掃描信息傳輸至所述數字信號處理器內處理后，經RS232串口實時發送至所述計算機；所述掃描臂包括一電磁接收器、一線激光器和一攝像機，所述電磁接收器接收電磁發射器發送的定位信號；所述線激光器向被掃描物體發射出掃描光條，將掃描光條與被掃描物體表面相交處的圖像信息經所述數字信號處理器傳輸至所述計算機；所述攝像機對被掃描物體進行拍攝，將圖像傳輸至所述計算機內處理、保存。但是此技術方案生成的圖像依然是缺少了RGB信息的圖像，是單色圖，對于單色圖的應用和處理均有較大掣肘，比如在制作效果圖和展示圖時，單色圖需要人工添加色彩，費時費力，且存在真實性的問題，所以一種帶有色彩信息的彩色大空間掃描儀的研發勢在必行。

發明內容

本發明的目的是為解決現有技術在大空間掃描時只能產生單色圖，無法提供具有色彩信息的圖片問題，提供一種具有彩色信息的彩色大空間掃描儀及其掃描方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種彩色大空間掃描儀，包括帶有掃描頭、控制器的測量系統、色彩采集系統和計算機，所述的掃描頭為三自由度的掃描頭，所述掃描頭的控制端和輸出端均與所述的控制器的輸入輸出端連接，所述控制器通過總線與計算機連接，所述色彩采集系統的輸出端通過總線與所述計算機連接。這樣設置，通過色彩采集系統所拍攝的影像最終通過與測量系統的有效結合才能實現三維數據到四維數據間轉換的。主要流程為：???????????????????????????????????????????????讀取測量系統所獲得的單色數據，讀取色彩采集系統所獲得的影像文件，測量系統文件與色彩系統采集的影像進行定點匹配，至少選擇7個以上同名點并獲得匹配后的精度報告，采用的匹配系統為測量系統自帶的FARO-Scene最終獲得匹配成功后的高精度高分辨率四維數據。

作為優選，所述掃描頭和所述色彩采集系統均由固定三腳架固定，所述的色彩采集系統包括一級云臺、匹配有至少一個專業級鏡頭的專業級色彩采集裝置、水平調整板、垂直調整板和二級云臺，所述二級云臺由固定三腳架固定，所述二級云臺與固定有垂直調整板的一端固定，所述垂直調整板的另一端與所述水平調整板的一端連接，所述水平調整板的另一端與一級云臺連接，所述一級云臺上固定連接有專業級色彩采集裝置。色彩采集系統和激光掃描儀，由于采用不同的鏡頭所產生對影像的畸變是不同的，因此在正確獲的精確的全景照片前需對每臺相機所使用的鏡頭位置進行測試與標定，目的有二，?第一是通過對鏡頭位置的測試和標定能夠獲得一項專屬于本套裝式的定位參數，從而使得彩色影像的獲取是正確的，有意義的，這樣二級云臺和一級云臺的設置，保證了色彩采集系統能夠廣泛準確地采集數據，而掃描頭和所述色彩采集系統均由固定三腳架固定確保了掃描頭和所述色彩采集系統拍攝時能牢固固定。

作為優選，所述測量系統的鏡頭和色彩采集系統的鏡頭在工作時，位于同一水平點和同一垂直點。這樣設置，使得測量系統的鏡頭和色彩采集系統的鏡頭拍攝時存在畸變，但是拍攝時的角度和距離是一致的。