[發明專利]一種基于光掃描和智能視覺融合的3D信息采集設備

有效

• 申請號: 202011105289.5
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112254670B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 左忠斌;左達宇
• 申請（專利權）人: 天目愛視（北京）科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01C11/00;G01S17/89;G06V10/46;G06V10/74;G06V20/10;G06T15/04;G06T17/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種光掃描數據與視覺數據相融合構建3D模型的方法，其特征在于：

光掃描設備主動發射光對目標物進行掃描，構建光掃描3D模型，并獲得A區域的點云；

視覺采集設備采集目標物多個圖像，并構建視覺3D模型，并獲得B區域的點云；

處理設備根據標志點絕對坐標(X_T、Y_T、Z_T)和標志點在光掃描3D模型上的模型坐標(X′_i、Y′_i、Z′_i)，利用空間相似變換公式解算出光掃描3D模型坐標與絕對坐標的7個空間坐標轉換參數；利用轉換參數將A區域的點云坐標轉換到絕對坐標系下；

根據標志點絕對坐標(X_T、Y_T、Z_T)和標志點在視覺3D模型上的模型坐標(X″_i、Y″_i、Z″_i)，利用空間相似變換公式解算出視覺3D模型坐標與絕對坐標的7個空間坐標轉換參數；利用轉換參數將B區域的點云坐標轉換到絕對坐標系下；

A區域的點云和B區域點云統一到絕對坐標系下，即完成了由光掃描數據與視覺數據三維重建模型的拼接；

其中A區域與B區域存在交集，且標志點位于該交集中；

視覺采集設備包括圖像采集裝置、旋轉裝置、承載裝置；

其中圖像采集裝置與旋轉裝置連接，由旋轉裝置帶動其旋轉；

旋轉裝置與承載裝置連接；

圖像采集裝置在相鄰的兩個采集位置的光軸的夾角α滿足如下條件：

其中，R為旋轉中心到目標物表面的距離，T為采集時物距與像距的和，d為圖像采集裝置的感光元件的長度或寬度，F為圖像采集裝置的鏡頭焦距，u為經驗系數。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述點云為密集點云。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述光掃描獲得點云數據包括使用激光雷達，結構光，紅外光，或，測距與視覺結合獲得點云數據。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述交集包括目標物部分或全部。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：標志點為坐標已知的位于目標物上的標記，或坐標已知的打在目標物表面的光點，或利用坐標測量設備測量得到的目標物的點。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：u0.498。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于：u0.411。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于：u0.359。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于：u0.281。

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于：u0.169。

11.如權利要求1所述的方法，其特征在于：u0.041。

12.如權利要求1所述的方法，其特征在于：u0.028。

13.如權利要求1所述的方法，其特征在于：圖像采集裝置的光學采集口均背向旋轉軸方向。

14.一種3D合成或識別方法，其特征在于：包括權利要求1-13任一所述的方法。

15.一種物體制造或展示方法，其特征在于：包括權利要求1-13任一所述的方法。