[發明專利]一種微觀結構表面的三維信息采集方法及系統

在審

• 申請號: 201710121263.1
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106885530A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 陳廣學;張凱麗;陳奇峰;俞朝暉;陳晨
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B5/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 譚承世

1.一種微觀結構表面的三維信息采集方法，其特征在于，所述方法包括：

控制X-Y二維平移臺平移，使X-Z二維激光輪廓儀相對于待測物體沿Y軸方向運動的位移為預設掃描長度，在每次間隔長度為預設掃描分辨率時，控制X-Z二維激光輪廓儀采樣獲取一行掃描數據，從而得到多行掃描數據，實現一個矩形掃描面的三維數據采集；

控制所述X-Y二維平移臺平移，使所述X-Z二維激光輪廓儀相對于所述待測物體沿X軸方向每次平移預設偏移長度，完成一個矩形掃描面的三維數據采集，直至完成所有所述矩形掃描面的三維數據采集；

合并所有所述矩形掃描面的三維數據，建模得出待測物體的三維輪廓圖。

2.根據權利要求1所述的三維信息采集方法，其特征在于，所述“控制X-Y二維平移臺平移”之前，該方法還包括根據預設掃描寬度與所述X-Z二維激光輪廓儀的最大掃描寬度確定待測物體需要分解矩形掃描面的個數。

3.根據權利要求1所述的三維信息采集方法，其特征在于，所述預設偏移長度小于所述X-Z二維激光輪廓儀的最大掃描寬度。

4.根據權利要求1所述的三維信息采集方法，其特征在于，所述建模是利用OpenGL編寫三維模型的顯示程序，利用三維云數據坐標進行統一坐標系的三維顯示或通過Crust算法進行三維云數據坐標的曲面重建。

5.根據權利要求1所述的三維信息采集方法，其特征在于，所述矩形掃描面的三維數據保存在txt文件中，不同的矩形掃描面的三維數據保存在不同的txt文件中。

6.根據權利要求1所述的三維信息采集方法，其特征在于，所述“實現一個矩形掃描面的三維數據采集”包括：根據X-Z二維激光輪廓儀的最大掃描寬度與采樣個數確定相鄰掃描點X軸坐標偏移量，根據所述掃描分辨率確定Y軸坐標偏移量，根據X-Z二維激光輪廓儀提供的數據獲取接口獲取高程Z坐標信息。

7.根據權利要求1所述的三維信息采集方法，其特征在于，所述X-Z二維激光輪廓儀相對于待測物體沿Y軸方向保持勻速直線運動，以預設采樣頻率控制所述X-Z二維激光輪廓儀采樣。

8.根據權利要求1所述的三維信息采集方法，其特征在于，所述合并是將多個矩形掃描面的三維數據去除掃描的重復點，得到一份表征待測物體表面全貌信息的三維數據。

9.根據權利要求1所述的三維信息采集方法，其特征在于，所述待測物體的表面曲線滿足函數Z＝F(X,Y)。

10.一種微觀結構表面的三維信息采集系統，其特征在于，所述系統包括：X-Z二維激光輪廓儀、控制設備和X-Y二維平移臺；

所述X-Y二維平移臺用于放置待測物體與安裝所述X-Z二維激光輪廓儀，在所述控制設備的控制下，實現所述X-Z二維激光輪廓儀相對于所述待測物體沿X軸或Y軸發生平移；

所述X-Z二維激光輪廓儀用于在所述控制設備的控制下采集所述待測物體的X-Z二維輪廓信息；

所述控制設備包括：

數據處理單元：用于合并所有矩形掃描面的掃描數據，建模得出待測物體的三維輪廓圖；

掃描控制單元：用于控制所述X-Y二維平移臺平移和所述X-Z二維激光輪廓采樣實現三維掃描功能。