[實(shí)用新型]不貼靶點(diǎn)的手持式激光3D掃描儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520884997.1
• 申請日: 2015-11-09
• 公開（公告）號: CN205102796U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐祥星;李冠楠;茹方軍
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州訊點(diǎn)商務(wù)服務(wù)有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 杭州華知專利事務(wù)所 33235
• 代理人: 張德寶

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及3D掃描裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及不貼靶點(diǎn)的手持式激光3D掃描儀。

背景技術(shù)

3D掃描技術(shù)是一種非接觸式的建模工作。最突出的好處就是獲得外形而又不會因?yàn)榻佑|而破壞物體原有的面貌，這對于很多珍貴的文物、比較脆弱的物體，都有非常重要的意義。并且有很多物體原件體積非常龐大，只有借助3D掃描儀才能實(shí)現(xiàn)計算機(jī)的數(shù)字化建模。

3D掃描儀的原理非常簡單：在被掃描物體表面取一些點(diǎn)，計算這些點(diǎn)與掃描儀之間的距離，當(dāng)測量的點(diǎn)足夠多，就能得到被掃描物體的輪廓，把這些點(diǎn)相鄰的之間建立聯(lián)系，就是三維立體的模型。

現(xiàn)在的激光3D掃描儀，要通過定制的標(biāo)記點(diǎn)來進(jìn)行坐標(biāo)系的識別，通過標(biāo)記點(diǎn)拼接的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)識別。這在一定程度上降低的三維掃描儀的使用效率，而且對于不同物體不同方式的標(biāo)記點(diǎn)容易造成的掃描誤差，而且標(biāo)記點(diǎn)位置的不同容易導(dǎo)致拼接的失敗，以及噪點(diǎn)與雜店的出現(xiàn)。同時根據(jù)貼標(biāo)記點(diǎn)掃描的技術(shù)原理，需要通過雙攝像頭來實(shí)現(xiàn)，這對于產(chǎn)品的生產(chǎn)與應(yīng)用都有比較大的局限性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種只需一個攝像頭、不需要貼靶點(diǎn)、掃描準(zhǔn)確的手持式3D掃描儀。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

不貼靶點(diǎn)的手持式激光3D掃描儀，包括手持式支架、攝像機(jī)、激光發(fā)射器及處理設(shè)備，攝像機(jī)及激光發(fā)射器固定于手持式支架上，所述攝像機(jī)設(shè)為一臺，所述激光發(fā)射器包括十字激光發(fā)射器和一字激光發(fā)射器，分別發(fā)射十字激光線和一字激光線，一字激光線分別與十字激光線的橫線和豎線相交。兩個交點(diǎn)加上十字激光中心的點(diǎn)，連線構(gòu)成一個直角三角形，通過此三點(diǎn)確定一個坐標(biāo)系，與攝像機(jī)本身所包含的坐標(biāo)系一起整合就有兩個坐標(biāo)系，可以觀察并確定十字線和一字線的坐標(biāo)，即點(diǎn)云數(shù)據(jù)，由此獲取所采集圖片數(shù)據(jù)的位置信息。而且隨著手持式支架即攝像機(jī)、激光發(fā)射器的不斷移動拍攝，所獲取的三角坐標(biāo)系也因此改變，但三角形坐標(biāo)系與相機(jī)本身的坐標(biāo)系綁定，雙方可以互為參照，由相鄰兩張圖片的三角形坐標(biāo)系分離出相機(jī)在空間里的運(yùn)動信息，由此確定每一幅面數(shù)據(jù)獲取時的運(yùn)動信息變化以及空間位置的變化，而通過三維算法的擬合，將相同位置的空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，從而將相機(jī)獲取的圖片數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維模型。

優(yōu)選的，所述十字激光發(fā)射器發(fā)射的十字激光為紅色，所述一字激光發(fā)射器發(fā)射的一字激光為綠色。便于相機(jī)對三角形坐標(biāo)系標(biāo)記點(diǎn)識別，使三維模型更準(zhǔn)確。

優(yōu)選的，所述處理設(shè)備上設(shè)有接口，用于連接計算機(jī)等顯示設(shè)備，可實(shí)時觀察3D掃描情況。

優(yōu)選的，所述處理設(shè)備上設(shè)有開關(guān)。開關(guān)為多級式開關(guān)，使激光發(fā)射器及攝像機(jī)以一定的先后順序打開。

本實(shí)用新型的有益效果在于：只需一個攝像頭，不需要貼靶點(diǎn)，結(jié)構(gòu)新穎，操作簡便，掃描準(zhǔn)確，設(shè)備成本低。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實(shí)用新型的十字激光和一字激光的成像圖。

圖中：1、攝像機(jī)；2、十字激光發(fā)射器；201、十字激光線；3、一字激光發(fā)射器；301、一字激光線；4、處理設(shè)備；5、開關(guān)；6、手持式支架。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式和附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，不貼靶點(diǎn)的手持式激光3D掃描儀，包括手持式支架6、一個攝像機(jī)1、兩個激光發(fā)射器及處理設(shè)備4，攝像機(jī)1及激光發(fā)射器固定于手持式支架6上，激光發(fā)射器包括發(fā)射紅色十字激光線201的十字激光發(fā)射器2和發(fā)射綠色一字激光線301的一字激光發(fā)射器3，一字激光線301分別與十字激光線201的橫線和豎線相交，如圖2所示；處理設(shè)備4上設(shè)有接口和開關(guān)5，接口用于連接計算機(jī)等顯示設(shè)備。