[發(fā)明專利]一種三維掃描系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810552440.6
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108805976B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 鄭順義;王曉南;成劍華;劉慶龍;朱鋒博
• 申請（專利權）人: 武漢中觀自動化科技有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;陳璐

1.一種三維掃描系統(tǒng)，其特征在于：包括跟蹤設備(1)、掃描儀(2)和處理器(4)，所述掃描儀(2)表面設置有至少四個參考標志點；

所述跟蹤設備(1)用于獲取其視場范圍內(nèi)的所述參考標志點在第一坐標系的坐標；

所述掃描儀(2)用于對目標物體(3)進行掃描，獲取在目標物體(3)表面形成的掃描點在第二坐標系的坐標；

所述處理器(4)用于獲取所述參考標志點在第二坐標系的坐標，并根據(jù)所述參考標志點在第一坐標系的坐標、參考標志點在第二坐標系的坐標和掃描點在第二坐標系的坐標在第一坐標系中構建目標物體(3)表面，生成目標物體(3)的三維模型；具體實現(xiàn)為：根據(jù)所述參考標志點在第一坐標系的坐標、參考標志點在第二坐標系的坐標和掃描點在第二坐標系的坐標確定所述掃描點在第一坐標系的坐標，并在第一坐標系下對所述掃描點進行融合；如此重復，直至完成對所述目標物體(3)的整體掃描，得到不同掃描點在第一坐標系的坐標的融合結果；根據(jù)不同掃描點在第一坐標系的坐標融合結果在第一坐標系中構建目標物體(3)表面，生成目標物體(3)的三維模型；

其中，所述第一坐標系為以所述跟蹤設備(1)為中心構建的三維坐標系，所述第二坐標系為以所述掃描儀(2)為中心構建的三維坐標系；

所述確定所述掃描點在第一坐標系的坐標，并在第一坐標系下對所述掃描點進行融合的具體實現(xiàn)為：

根據(jù)所述參考標志點在第一坐標系的坐標和參考標志點在第二坐標系的坐標計算所述第一坐標系和第二坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換關系；根據(jù)所述坐標轉(zhuǎn)換關系將所述掃描點在第二坐標系的坐標轉(zhuǎn)換至所述第一坐標系中，得到所述掃描點在第一坐標系的坐標；將第一坐標系所在立體空間進行網(wǎng)格化，使得目標物體(3)上的掃描點落入對應的網(wǎng)格；根據(jù)所述掃描點在第一坐標系的坐標計算每一個網(wǎng)格中心點到目標物體(3)表面最近掃描點的近似有向距離；

所述根據(jù)不同掃描點在第一坐標系的坐標融合結果在第一坐標系中構建目標物體(3)表面，生成目標物體(3)的三維模型的具體實現(xiàn)為：

根據(jù)不同網(wǎng)格中心點到目標物體(3)表面最近掃描點的所述近似有向距離構建位于對應網(wǎng)格內(nèi)的目標物體(3)子表面；根據(jù)所有網(wǎng)格對應的所述目標物體(3)子表面構建目標物體(3)表面， 生成目標物體(3)三維模型。

2.根據(jù)權利要求1所述的三維掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述跟蹤設備(1)獲取所述參考標志點在第一坐標系的坐標的具體實現(xiàn)為：

對所述跟蹤設備(1)進行校準，獲取所述跟蹤設備(1)的參數(shù)信息；

根據(jù)所述跟蹤設備(1)的參數(shù)信息獲取所述參考標志點在第一坐標系的坐標；

所述處理器(4)獲取所述參考標志點在第二坐標系的坐標的具體實現(xiàn)為：

對所述掃描儀(2)進行標定，獲取所述掃描儀(2)的參數(shù)信息；

根據(jù)所述掃描儀(2)的參數(shù)信息計算所述參考標志點在第二坐標系的坐標。