[發明專利]一種具有旋轉工作臺的三維掃描系統

在審

• 申請號: 201410431672.8
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104251669A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 呂月林
• 申請（專利權）人: 合肥斯科爾智能科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 程篤慶;黃樂瑜

技術領域

本發明涉及三維掃描技術領域，尤其涉及一種具有旋轉工作臺的三維掃描系統。

背景技術

早先我國的三維測量設備大多為三坐標測量機，這種設備的特點是單點坐標提取，測量直線距離尚可，對于曲面和一些容易變形的軟膠類樣件，就不能很快捷、簡便的解決問題了。由于生產技術的不斷提高，大量如此類的測量需求，促使了非接觸式的三維掃描儀的問世。非接觸式三維掃描儀是通過光反射原理來取得樣件表面影像，再通過軟件的解析工作來分析出每個反射點相對于坐標0點的位置信息，形成一組真實的點群，也稱之為點云。三維點云真實的反映了物件表面的三維外形，最高精確度可達到0.02MM。

非接觸式掃描儀解決了曲面測量，尤其是非規則曲面的測量問題。例如，人們可以掃描人臉的三維數據，提取三維曲線，制作一個與臉型吻合的面罩，由此來實現個性化定制；可以利用三維掃描儀對文物的外形掃描，做成真實度很高的虛擬博物館；可以利用三維掃描儀技術改善傳統手工模具開模方式，配合三維數字化技術，提高模具的生產效率；可以利用三維掃描儀技術檢測產品曲面外形是否符合標準；可以利用三維掃描儀，逆向各類產品的三維圖紙。諸如此類，只要在數字化時代中，想以不規則曲面、不規則曲線為依據做研究，做生產，做開發都離不開三維掃描儀設備的幫忙。三維掃描儀設備已經潛移默化的成為了三維工業時代的必要設備。

現今，三維掃描儀實現拍攝角度的轉換是通過移動支撐架來實現的，不僅勞動強度大，移動速度慢，而且相對坐標變化大，難以掌控，不利于拍攝圖像的均衡性，增加了拼接難度。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種具有旋轉工作臺的三維掃描系統，可實現掃描件自動旋轉以切換拍攝角度，降低了勞動強度，并提高了掃描精度。

本發明提出的一種具有旋轉工作臺的三維掃描系統，包括：底座、工作臺、轉軸、驅動機構、支撐架、光發射模塊、圖像拍攝模塊和控制處理模塊；

工作臺通過轉軸可轉動的安裝在底座上并用于承載掃描件，驅動機構用于驅動轉軸轉動；

支撐架安裝在底座上，光發射模塊和圖像拍攝模塊均安裝在支撐架上；光發射模塊用于向掃描件投射光線，圖像拍攝模塊用于對掃描件拍攝圖像；

控制處理模塊用于將圖像信息轉換為數據信息，并對數據信息進行運算建立數據模型，其分別連接驅動機構、光發射模塊和圖像拍攝模塊并控制其工作。

優選地，控制處理模塊工作方式為：控制處理模塊中根據掃描件結構預設多種工作臺位置狀態，并通過控制驅動機構驅動轉軸轉動以切換工作臺位置狀態，控制處理模塊控制圖像拍攝模塊對每一個工作臺位置狀態下的掃描件拍攝圖像，并接收圖像信息，控制處理模塊根據圖像信息進行處理建立模型。

優選地，圖像拍攝模塊為白光發射器。

優選地，圖像拍攝模塊為白光光柵發射器。

優選地，圖像拍攝模塊為機器視覺相機。

本發明提供的具有旋轉工作臺的三維掃描系統利用承載掃描件的工作臺轉動來切換拍攝角度，由于圖像拍攝模塊固定安裝且與工作臺轉動軸相對位置固定，更加容易對數據點云進行坐標定位，有利于減小誤差，正確并快速的進行模型重建。

本發明中通過控制工作臺轉動以實現多種拍攝角度的切換，可為模型重建提供充足的圖像參考依據，有利于保證圖像拼接的完整性，最大程度保證三維模型重建與掃描件的吻合，進一步提高數據模型建立的便捷性和真實性。

本發明中，控制處理模塊中預設的多種工作臺位置狀態可根據掃描件進行修改，既針對任意掃描件設定最佳拍攝角度，既擴大了該三維掃描儀的使用范圍，又提高了掃描針對性，有利于提高模型重建的準確。

附圖說明

圖1為本發明提出的一種具有旋轉工作臺的三維掃描系統結構示意圖；

圖2為本發明提出的一種具有旋轉工作臺的三維掃描系統控制示意圖。

具體實施方式

參照圖1、圖2，本發明提出的一種具有旋轉工作臺的三維掃描系統，包括：底座1、工作臺2、轉軸3、驅動機構、支撐架4、光發射模塊5、圖像拍攝模塊6和控制處理模塊。

工作臺2通過轉軸3可轉動的安裝在底座1上并用于承載掃描件100，驅動機構用于驅動轉軸3轉動。

支撐架4安裝在底座1上，光發射模塊5和圖像拍攝模塊6均安裝在支撐架4上。光發射模塊5用于向掃描件100投射光線，圖像拍攝模塊6用于對掃描件100拍攝圖像。