[發明專利]基于結構光的三維掃描方法及其裝置與系統

有效

• 申請號: 201610943774.7
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN108007386B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 陳星宏;周詹閔
• 申請（專利權）人: 光寶電子(廣州)有限公司;光寶科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬雯雯;臧建明

1.一種基于結構光的三維掃描方法，其特征在于，適用于具有投影機、至少一圖像獲取裝置以及角度檢測器的三維掃描系統，其中所述投影機、所述至少一圖像獲取裝置以及所述角度檢測器設置于同一承載臺，所述方法包括下列步驟：

利用所述投影機分別依序投射具有多個掃描圖樣的結構光于受測物體，以掃描所述受測物體；

當各所述多個掃描圖樣的所述結構光分別投射于所述受測物體時，利用所述至少一圖像獲取裝置獲取所述受測物體的對應于各所述多個掃描圖樣的多個圖像，以產生包括所述多個圖像的圖像組合，并且在利用所述至少一圖像獲取裝置獲取所述多個圖像時利用所述角度檢測器量測所述三維掃描系統的傾斜角度，以產生對應于各所述多個圖像的多個角度量測值，

其中所述圖像組合包括所述多個圖像以及對應于各所述多個圖像的所述多個角度量測值；

比對所述圖像組合之中任兩個圖像的角度量測值之間的角度差異值是否大于角度差異上限值，若所述圖像組合中存在任一角度差異值大于所述角度差異上限值，則標示旗標于所述圖像組合；以及

重新產生新的圖像組合，重復上述步驟，在完成旗標的標示后，利用不具有旗標的圖像組合中的多個圖像，產生所述受測物體的立體信息。

2.根據權利要求1所述的三維掃描方法，其特征在于，替換比對所述圖像組合之中任兩個圖像的角度量測值之間的角度差異值是否大于角度差異上限值，若所述圖像組合中存在任一角度差異值大于所述角度差異上限值，則標示旗標于所述圖像組合的另一種方法為：

設定所述圖像組合之中的任一圖像所對應的所述角度量測值為角度基準值；

判斷所述圖像組合中的任一其它圖像的所述角度量測值與所述角度基準值的差異是否大于角度差異上限值；以及

若是，標示旗標于所述圖像組合。

3.根據權利要求1所述的三維掃描方法，其特征在于，所述三維掃描系統還包括指示裝置，當圖像組合具有旗標時，所述方法還包括：

利用所述指示裝置發出警示信號，以提示保持所述承載臺的穩定。

4.根據權利要求1所述的三維掃描方法，當圖像組合具有旗標時，所述方法還包括：

刪除該圖像組合。

5.根據權利要求1所述的三維掃描方法，其特征在于，當所述至少一圖像獲取裝置為一個時，所述多個掃描圖樣至少具有第一頻率以及第二頻率，且各所述掃描圖樣分別具有三種不同相位移其中之一。

6.一種基于結構光的三維掃描裝置，其特征在于，包括：

投影機，分別依序投射具有多個掃描圖樣的結構光于受測物體，以掃描所述受測物體；

至少一圖像獲取裝置，當各所述掃描圖樣的所述結構光分別投射于所述受測物體時，獲取所述受測物體的對應于各所述掃描圖樣的多個圖像，以產生包括所述多個圖像的圖像組合；

角度檢測器，在利用所述至少一圖像獲取裝置獲取所述多個圖像時量測所述三維掃描裝置的傾斜角度，以產生對應于各所述多個圖像的多個角度量測值，其中所述角度檢測器、所述投影機以及所述至少一圖像獲取裝置設置于同一承載臺，

其中所述圖像組合包括所述多個圖像以及對應于各所述多個圖像的所述多個角度量測值；以及

處理器，耦接所述投影機、所述至少一圖像獲取裝置以及所述角度檢測器，比對所述圖像組合之中任兩個圖像的角度量測值之間的角度差異值是否大于角度差異上限值，若所述圖像組合中存在任一角度差異值大于所述角度差異上限值，則標示旗標于所述圖像組合，以及三維掃描裝置重新產生新的圖像組合，處理器在完成旗標的標示后，利用不具有旗標的圖像組合中的多個圖像，產生所述受測物體的立體信息。

7.根據權利要求6所述的三維掃描裝置，其特征在于，還包括：

指示裝置，當圖像組合具有旗標時，所述指示裝置發出警示信號，以提示保持所述三維掃描裝置的穩定。

8.根據權利要求6所述的三維掃描裝置，其特征在于，當圖像組合具有旗標時，所述處理器刪除該圖像組合。