[發明專利]一種動態三維掃描方法及設備

在審

• 申請號: 201910930981.2
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110715618A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 杜華;王煒;李洲強;李仁舉;葉成蔚
• 申請（專利權）人: 北京天遠三維科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G06T3/40;G06T7/11;G06T7/33;G06T17/00
• 代理公司: 11710 北京開陽星知識產權代理有限公司
• 代理人: 安偉

本發明涉及三維掃描領域，具體涉及一種動態三維掃描方法及設備，包括：采集被測物體的表面圖像，得到原始圖像；對所述原始圖像進行下采樣處理，得到下采樣后的二維特征數據點集；將所述下采樣后的二維特征數據點集轉換為三維特征數據點集；將所述三維特征數據點集配準至同一坐標系下。本發明通過對被測物體的原始圖像進行下采樣處理，從而大幅度減少了三維掃描設備的運算負荷，并且大幅度減少了傳輸的數據量，解決了在有限帶寬情況下實時傳輸的數據量有限的問題。

技術領域

本公開實施例涉及三維掃描領域，具體涉及一種動態三維掃描方法及設備。

背景技術

手持式三維掃描設備是目前市場上常用的一種快速三維測量設備，其特點是便攜、操作簡單、速度快，同時具有較高的精度。現有的三維掃描設備通常采用的掃描方法是面陣掃描法和線陣掃描法，面陣掃描法采用面陣結構光編碼或散斑圖案對物體表面進行標記，通過立體視覺技術進行三維表面重建；線陣掃描法采用一條或多條線條狀圖案對物體表面進行標記，并進行三維表面重建。不論采用哪種掃描方法，其實現的基本方法流程包括圖像處理、特征識別、特征標記三維重建、數據拼接和表面/點云重建。

隨著用戶對于三維掃描設備的性能要求不斷提升，工程應用中越來越要求更快、更準和更精細的三維掃描技術以滿足高效率和高質量的工作。

然而當前已有的手持式掃描設備由于受到有限的上位機的計算力和傳輸帶寬的限制，普遍采用低幀率和低分辨率的視覺傳感器進行數據采集，這在很大程度上限制了三維掃描技術性能的進一步提升，在速度、精度和空間分辨力等方面遇到了發展瓶頸。若要突破技術瓶頸，根本辦法是采用高速高分辨率的視覺傳感器，同時通過更先進的技術手段擺脫上位機的計算力和傳輸帶寬的限制，實現性能質的提升。

發明內容

本發明提供了一種動態三維掃描方法及設備，通過對被測物體的原始圖像進行下采樣處理，從而大幅度減少了三維掃描設備的運算負荷，并且大幅度減少了傳輸的數據量，解決了在有限帶寬情況下實時傳輸的數據量有限的問題。

為了實現上述目的，一方面本發明實施例提供了一種動態三維掃描方法，包括如下步驟：

采集被測物體的表面圖像，得到原始圖像；

對原始圖像進行下采樣處理，得到下采樣后的二維特征數據點集；

將下采樣后的二維特征數據點集轉換為三維特征數據點集；

將三維特征數據點集配準至同一坐標系下。

另一方面，本發明實施例提供了一種動態三維掃描設備，包括：移動處理單元，所述移動處理單元分別電連接有圖案投影器、電池模塊和至少兩個圖像采集傳感器；

圖案投影器用于將光學圖形投影在被測物體的表面；

圖像采集傳感器用于采集被測物體的表面圖像，得到原始圖像；

移動處理單元用于對原始圖像進行下采樣處理，得到下采樣后的二維特征數據點集；

將下采樣后的二維特征數據點集轉換為三維特征數據點集；

將三維特征數據點集配準至同一坐標系下。

電池模塊用于為動態三維掃描設備供電。

由上述技術內容，可以看出本發明具有以下有益效果：

通過移動處理單元對被測物體的原始圖像進行下采樣處理，從而大幅度減少了需要處理的數據量，減小了移動處理單元的運算負荷，并且大幅度減少了傳輸的數據量，解決了在有限帶寬情況下實時傳輸的數據量有限的問題。

附圖說明