[實用新型]一種單攝像頭口內三維掃描系統

有效

• 申請號: 201921644250.3
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN210321610U
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 龍潛;歐攀;趙力;謝啟偉;趙梓成
• 申請（專利權）人: 中國科學院云南天文臺
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 馬超前

一種單攝像頭口內三維掃描系統，包括單攝像頭，在單攝像頭與被測物體之間設有兩個互相垂直的反射鏡M2、M3，該兩個反射鏡的角平分線與單攝像頭的鏡頭垂直，且兩個反射鏡的鏡面朝向所述鏡頭，在反射鏡M2左側設有反射鏡M1，在反射鏡M3右側設有反射鏡M4；所述四個反射鏡M1、M2、M3和M4處于同一平面內。本實用新型通過單攝像頭結合其他光學分光裝置，獲得雙目立體視覺三維掃描的效果。

技術領域

本實用新型屬于口腔醫療器械領域，具體涉及一種單攝像頭口內三維掃描系統。

背景技術

隨著三維測量技術飛速的發展，該技術在各行業都有著重要的應用。在口腔印模的數字化過程中，一般通過計算機視覺技術獲得測量物體的三維信息。因此需要對被測場景進行多視角的測量來獲取更完整的測量數據，或者是直接用雙目來測量獲取三維信息。

雙目立體視覺融合兩只眼睛獲得的圖像并觀察它們之間的差別，使我們可以獲得明顯的深度感，建立特征間的對應關系，將同一空間物理點在不同圖像中的映像點對應起來，這個差別，我們稱作視差(Disparity)圖像。

雙目立體視覺測量方法具有效率高、精度合適、系統結構相對簡單、成本低等優點，適合于在線、非接觸產品檢測和質量控制。在對運動物體的(包括動物和人體形體)測量過程中，由于圖像獲取是在瞬間完成的，因此立體視覺方法是一種更有效的測量方法。雙目立體視覺系統是計算機視覺的關鍵技術之一，獲取空間三維場景的距離信息也是計算機視覺研究中的重要內容。

但是雙目立體視覺測量采用的裝置體積較大，在很多場景中的應用受到限制，尤其是在口腔這種狹小空間的使用時，不足之處更加明顯，而單攝像頭又由于測量設備和測量條件的限制，通常無法獲得完整的三維數據。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種單攝像頭口內三維掃描系統，通過單攝像頭結合其他光學分光裝置，獲得雙目立體視覺三維掃描的效果。

本實用新型采取的技術方案是：

一種單攝像頭口內三維掃描系統，包括單攝像頭，在單攝像頭與被測物體之間設有兩個互相垂直的反射鏡M2、M3，該兩個反射鏡的角平分線與單攝像頭的鏡頭垂直，且兩個反射鏡的鏡面朝向所述鏡頭，在反射鏡M2左側設有反射鏡M1，在反射鏡M3右側設有反射鏡M4；所述四個反射鏡M1、M2、M3和M4處于同一平面內。

進一步的，所述四個反射鏡M1、M2、M3和M4為2～5mm的正方形狀。

進一步的，所述鏡頭到反射鏡M2和M3的交點處的距離為1mm。

進一步的，反射鏡M1與M2、M4與M3之間的距離均為3～5mm。

進一步的，反射鏡M1和M4分別與所述角平分線的夾角為25～40度。

本實用新型的有益效果：

受口內三維掃描的體積限制，利用單攝像頭結合一個額外的光學分光裝置(平面鏡組)來獲得雙目立體視覺三維掃描的效果，借助于這些分光裝置，被測物體表面圖像可通過左右兩條不同的光路同時到達攝像頭的左右靶面。通過分析這些子圖像，可以獲得物體表面的三維點云數據。

附圖說明

圖1為單攝像頭口內三維掃描系統光路原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種單攝像頭口內三維掃描系統，包括單攝像頭，在單攝像頭與被測物體P之間設有兩個互相垂直的反射鏡M2、M3，該兩個反射鏡的角平分線與單攝像頭的鏡頭L垂直，且兩個反射鏡的鏡面朝向所述鏡頭L，在反射鏡M2左側設有反射鏡M1，在反射鏡M3右側設有反射鏡M4；所述四個反射鏡M1、M2、M3和M4處于同一平面內。

所述四個反射鏡M1、M2、M3和M4為5mm的正方形狀；所述鏡頭到反射鏡M2和M3的交點處的距離為1mm；反射鏡M1與M2、M4與M3之間的距離均為3mm；反射鏡M1和M4分別與所述角平分線的夾角為30度。