[發(fā)明專利]一種多激光陣列三維掃描系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010939225.9 | 申請日： | 2020-09-09 |
| 公開（公告）號： | CN112082513A | 公開（公告）日： | 2020-12-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 郭寅;尹仕斌;郭磊 | 申請（專利權(quán)）人： | 易思維（杭州）科技有限公司 |
| 主分類號： | G01B11/25 | 分類號： | G01B11/25 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 310051 浙江省杭州*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 激光 陣列 三維 掃描 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種多激光陣列三維掃描系統(tǒng)，其特征在于：包括雙目立體視覺系統(tǒng)(1)、多個(gè)激光陣列發(fā)生器(2)和控制器(3)；
所述雙目立體視覺系統(tǒng)(1)和多個(gè)激光陣列發(fā)生器(2)相對位置固定，分別與控制器(3)連接；
所述多個(gè)激光陣列發(fā)生器(2)分別向被測物表面投射相同間距、相同條數(shù)、相互平行的激光條，單個(gè)激光陣列發(fā)生器投射的多條激光條能覆蓋被測物表面；所有投射在被測物表面的激光條相互平行；所述多個(gè)激光陣列發(fā)生器(2)不同時(shí)投射激光條，其分別投射的所有激光條組合后在待測物表面形成滿足點(diǎn)間距要求的點(diǎn)云；所述雙目立體視覺系統(tǒng)(1)中兩部相機(jī)的公共視場能夠覆蓋被測物表面，用于分別采集每個(gè)激光陣列發(fā)生器投射到被測物表面的激光條紋；
所述控制器(3)包括激光觸發(fā)模塊、相機(jī)觸發(fā)模塊和圖像處理模塊；
所述激光觸發(fā)模塊用于分別控制每個(gè)激光陣列發(fā)生器(2)的開啟、關(guān)閉；
相機(jī)觸發(fā)模塊用于觸發(fā)雙目立體視覺系統(tǒng)(1)采集激光條紋圖像；
所述雙目立體視覺系統(tǒng)(1)將采集的各張圖像上傳到圖像處理模塊；
所述圖像處理模塊分別從被采集的多幅圖像中獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，匯總成被測物點(diǎn)云，完成被測物表面的三維掃描。
2.如權(quán)利要求1所述多激光陣列三維掃描系統(tǒng)，其特征在于：
所述多個(gè)激光陣列發(fā)生器的數(shù)量通過以下公式計(jì)算：
式中，點(diǎn)間距依據(jù)待測物尺寸、形狀確定。
3.如權(quán)利要求1或2所述多激光陣列三維掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述多個(gè)激光陣列發(fā)生器依次向待測物表面投射激光條；依次投射的兩個(gè)激光陣列發(fā)生器所投射的激光條的間距等于點(diǎn)間距。
4.如權(quán)利要求1所述多激光陣列三維掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述多個(gè)激光陣列呈一字型等間距排布，位于中間位置的激光陣列對著被測物表面，位于兩側(cè)位置的激光陣列按需設(shè)置傾斜角度。
5.如權(quán)利要求1所述的多激光陣列三維掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述多個(gè)激光陣列發(fā)生器水平排布、垂直排布或正交排布，將分布在兩側(cè)位置的激光陣列按需設(shè)置傾斜角度。
6.如權(quán)利要求4或5所述的多激光陣列三維掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述傾斜角度為1°～45°。
7.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的多激光陣列三維掃描系統(tǒng)，其特征在于：所述控制器包括相互連接的上位機(jī)和控制芯片，所述控制芯片為FPGA芯片或單片機(jī)芯片；所述上位機(jī)中設(shè)有相機(jī)觸發(fā)模塊和圖像處理模塊，所述控制芯片中設(shè)有激光觸發(fā)模塊。
8.利用如權(quán)利要求1所述多激光陣列三維掃描系統(tǒng)進(jìn)行三維掃描的方法，其特征在于包括如下步驟：
1)控制器的激光觸發(fā)模塊按照預(yù)設(shè)次序打開第一個(gè)激光陣列發(fā)生器向被測物表面投射激光條；
控制器中相機(jī)觸發(fā)模塊觸發(fā)雙目立體視覺系統(tǒng)(1)打開相機(jī)開始采集激光條紋圖像；
2)相機(jī)達(dá)到曝光時(shí)間后，采圖完成，圖像傳輸至圖像處理模塊進(jìn)行處理；控制器的激光觸發(fā)模塊關(guān)閉第一個(gè)激光陣列發(fā)生器，打開第二個(gè)激光陣列發(fā)生器向被測物表面投射激光條；控制器中相機(jī)觸發(fā)模塊觸發(fā)雙目立體視覺系統(tǒng)(1)打開相機(jī)開始采集激光條紋圖像，相機(jī)達(dá)到曝光時(shí)間后，采圖完成，圖像傳輸至圖像處理模塊；
以此循環(huán)，直至所有激光陣列發(fā)生器均已按照預(yù)設(shè)次序向待測物表面投射過激光條，且分別采集完圖像；
3)圖像處理模塊對單次采集到的圖像處理后，獲取單組點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再將所有單組點(diǎn)云數(shù)據(jù)匯合，生成滿足點(diǎn)間距要求的被測物表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
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