[發明專利]三維掃描儀的點云拼接的輔助裝置及其拼接方法

有效

• 申請號: 201610092220.0
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105571519B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 劉家杰;龐建召;寧文通;滕倫生;寧忠
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 陳變花;沈園園

本發明公開了一種三維掃描儀的點云拼接的輔助裝置及其拼接方法，輔助裝置包括：立方體，立方體上的三個相互垂直的平面分別為第一面、第二面和第三面；磁性底座，磁性底座通過連接桿與立方體的第四面固定連接，第四面與第二面相對，并且磁性底座與產品吸附在一起。本發明無需對已掃描部位進行二次掃描，而是對體積較小的立方體的三個面進行二次掃描，可使效率提高50％左右；利用立方體上的凸臺作為參考點對點云進行拼接，很容易找到參考點，并且由于凸臺面的形狀規則，參考點的點云數據穩定，大大降低了點云拼接的誤差；該輔助裝置結構簡單，成本低廉，操作方便快捷。

技術領域

本發明涉及檢測領域，特別涉及一種三維掃描儀的點云拼接的輔助裝置及其拼接方法。

背景技術

三維掃描是集光、機、電和計算機技術于一體的高新技術，主要用于對物體空間外形和結構進行掃描，以獲得物體表面的空間坐標。它的重要意義在于能夠將實物的立體信息轉換為計算機能直接處理的數字信號，為實物數字化提供了相當方便快捷的手段。

三維掃描儀作為一種快速的立體測量設備，彌補了三坐標測量機存在的易于損傷測頭、劃傷被測零件的表面、測量速度慢、不易獲得連續的坐標點和無法對易碎、易變形的物體進行測量的缺點。因其測量速度快、精度高、非接觸、使用方便等優點而得到越來越多的應用。

通常，三維掃描儀掃描后得到的測量數據是由大量的三維坐標點所組成，根據掃描儀的性質、掃描參數和被測物體的大小，由幾百點到幾百萬點不等，這些大量的三維數據點稱為“點云”。使用三維掃描儀對產品進行掃描，可以將點云數據采集到計算機中創建實際物體的數字模型(這個過程稱做三維重建)。

目前使用三維掃描儀對產品掃描時，因為產品是放在平臺上進行掃描，所以朝下的面是掃描不到的。為了能得到一個整體產品的三維點云數據，首先要對產品進行兩次掃描，然后再拼接成一個整體的方法來完成。方法如下：第一步：把產品放到平臺上進行掃描，如圖2所示的產品，本次掃描的點云數據包括除產品的底面(A面)外的其他五個面；第二步：把產品水平翻轉180°，然后對產品進行再次掃描，如圖3所示的產品，本次掃描的點云數據包括除產品的底面(C面)外的其他五個面；這樣兩次掃描的點云數據共同包括四個面的數據；第三步：把兩次掃描的點云數據進行對齊拼接，即在兩次掃描的點云數據中尋找四個共有面上的共有點的數據，使兩個點云圖自動拼接成一個整體。

但是，需要對產品的某些部位進行兩次掃描，做了重復的工作，這需要消耗60％左右的時間，因此工作效率低，尤其對于體積大的產品，這方面影響特別明顯；另外，由于對于一些形狀不規則的產品，在點云數據中尋找共有點時，缺乏適宜的參照點，容易增加點云拼接誤差。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三維掃描儀的點云拼接的輔助裝置及其拼接方法，從而克服現有的掃描方法工作效率低且點云拼接誤差大的缺陷。

為實現上述目的，本發明提供了一種三維掃描儀的點云拼接的輔助裝置，輔助裝置包括：立方體，立方體上的三個相互垂直的平面分別為第一面、第二面和第三面；磁性底座，磁性底座通過連接桿與立方體的第四面固定連接，第四面與第二面相對，并且磁性底座與產品吸附在一起。

優選地，上述技術方案中，第一面、第二面和第三面上分別設有兩個凸臺。

優選地，上述技術方案中，凸臺的凸臺面為圓形、正方形或長方形。