[發明專利]一種可處理透明和高光材質的彩色三維光學掃描方法

有效

• 申請號: 201710029868.8
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106705885B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 魏兵
• 申請（專利權）人: 天津微深通用科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及非接觸式光學掃描技術領域，尤其涉及一種可處理透明和高光材質的彩色三維光學掃描方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）針對表面鏡面反射強烈或透明性較強的物體粘貼可復用標志點；（2）在所述可復用標志點的定位下，完成物體的三維掃描及自動拼接；（3）使用反差增強劑噴涂物體不能采集到點云的部位，然后擦除覆蓋在所述可復用標志點上面的所述反差增強劑；（4）再次掃描物體，直接提取點云，并利用所述可復用標志點拼接，掃描完整即可；（5）然后完成網格面封裝及網格面的補洞，平滑，簡化等任意常規處理流程，盡可能把模型修復完整；本發明可處理透明和高光材質的彩色數據采集，方便快捷，大大拓展了該技術的應用領域。

技術領域

本發明涉及非接觸式光學掃描技術領域，尤其涉及一種可處理透明和高光材質的彩色三維光學掃描方法。

背景技術

三維光學掃描技術是一種用來偵測并分析現實世界中物體或環境的形狀（幾何構造）與外觀數據的技術；搜集到的數據常被用來進行三維重建計算，在虛擬世界中創建實際物體的數字模型。這些模型具有相當廣泛的用途，如工業設計、瑕疵檢測、逆向工程、機器人導引等。隨著工業4.0、3D打印及VR的興起，對三維掃描技術的要求越來越高，但傳統的工業三維掃描儀，只能捕捉具有空間位置信息的點云，無法自動形成實物的彩色模型；近年來，在傳統的工業掃描基礎上，也發展出一些彩色三維掃描技術，但這些技術都存在一些相同的缺點，就是無法處理透明和高光材質的彩色掃描問題，如汽車鈑金件、高透塑料件等，從而給實際應用帶來很大不便，限制了該技術的應用領域。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術無法處理透明和高光材質的彩色掃描問題，提供一種可處理透明和高光材質的彩色三維光學掃描方法，從而大大拓展了三維數據的應用領域。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種可處理透明和高光材質的彩色三維光學掃描方法，包括以下步驟：

（1）針對表面鏡面反射強烈或透明性較強的物體粘貼可復用標志點；

（2）在所述可復用標志點的定位下，完成物體的三維掃描及自動拼接，此時，只要借助所述可復用標志點，把物體各個角度的位置拼接完整即可，并針對每個位置，采集到具有內外方位元素的彩色圖片；

（3）使用反差增強劑噴涂物體不能采集到點云的部位，然后擦除覆蓋在所述可復用標志點上面的所述反差增強劑；

（4）再次掃描物體，此次掃描不用采集彩色圖片，直接提取點云，并利用所述可復用標志點拼接，掃描完整即可；

（5）然后完成網格面封裝及網格面的補洞，平滑，簡化等任意常規處理流程，盡可能把模型修復完整；

（6）通過自動紋理定位及映射系統進行計算和優化，輸出具有紋理貼圖信息的三維彩色模型。該自動紋理定位及映射系統的原理是利用到了所述可復用標志點在兩次掃描過程中相對位置不變的特性，并借助彩色圖片的內外方位元素，針對輸入的網格進行遮擋判斷及圖片映射，最后輸出彩色模型。

上述步驟（2）中，當掃描不到點云時，也可以完成上述步驟（6）中的所述紋理貼圖。

本發明的有益效果為：傳統的掃描方法如果不借助反差增強劑，無法采集到坐標點，也就無法提取物體的形狀，即使借助反差增強劑，因為粉的覆蓋，也無法提取物體的色彩；而本發明利用可復用標志點及與自動紋理定位及映射系統的配合徹底解決了針對透明和高光材質的自動三維彩色建模問題，從而為虛擬現實、博物館彩色數據采集等行業提供了方便，大大拓展了該技術的應用領域。

附圖說明

圖1是本發明的原理流程圖。

具體實施方式

實施例：