[發明專利]三維掃描方法和三維掃描設備

在審

• 申請號: 202011145649.4
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112268525A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 杜華;董偉超;李仁舉
• 申請（專利權）人: 杭州天遠三維檢測技術有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 安偉

1.一種三維掃描設備，其特征在于，包括：

至少兩個圖像采集傳感器，用于采集待測物體表面的圖像；

雙目視覺測量計算器，用于對所述圖像中待測物體表面特征進行三維重建；

全局誤差控制計算器，用于對所述圖像中待測物體表面特征進行計算；

比例尺計算器，用于基于所述雙目視覺測量計算器和所述全局誤差控制計算器輸出的三維數據集，確定比例尺，以還原待測物體。

2.根據權利要求1所述的三維掃描設備，其特征在于：

所述圖像采集傳感器用于在攝影測量階段，在第一工作距離下采集待測物體表面的圖像；

所述圖像采集傳感器還用于在三維掃描階段，在第二工作距離下采集待測物體表面的圖像；

其中，所述第二工作距離小于或等于所述第一工作距離。

3.根據權利要求2所述的三維掃描設備，其特征在于：

所述雙目視覺測量計算器，用于在所述攝影測量階段，對采集到的圖像中的標記點進行三維重建，確定第一坐標集；以及用于在所述三維掃描階段，對采集到的圖像進行三維重建，確定第四坐標集及點云數據；

所述全局誤差控制計算器，用于在所述攝影測量階段，對采集到的圖像中的標記點進行攝影測量稀疏光束法平差計算，獲得第二坐標集。

4.根據權利要求3所述的三維掃描設備，其特征在于，所述比例尺計算器包括比例尺估算計算器和比例尺優化計算器；所述比例尺包括第一比例尺和第二比例尺；

所述比例尺估算計算器用于基于所述第一坐標集和所述第二坐標集，確定第一比例尺；

基于所述第二坐標集和所述第一比例尺確定第三坐標集；

所述比例尺優化計算器用于基于所述第四坐標集和所述第三坐標集，確定第二比例尺；

基于所述第三坐標集和所述第二比例尺確定標記點坐標集。

5.根據權利要求2所述的三維掃描設備，其特征在于，還包括圖案投影器；

所述圖案投影器用于在所述三維掃描階段，將結構光圖案投射至待測物體表面；

所述雙目視覺測量計算器還用于對采集到的所述圖像中的所述結構光圖像進行三維重建，得到點云數據。

6.根據權利要求1所述的三維掃描設備，其特征在于，還包括標記點編碼器；

所述標記點編碼器用于對標記點進行編碼，編碼的所述標記點用于實現同名標記點的對比和身份識別。

7.根據權利要求6所述的三維掃描設備，其特征在于，所述標記點編碼器用于采用多點空間結構編碼方式對所述標記點進行編碼。

8.一種三維掃描方法，其特征在于，應用權利要求1-7任一項所述的三維掃描設備執行，所述三維掃描方法包括：

至少兩個圖像采集傳感器采集待測物體表面的圖像；

雙目視覺測量計算器對所述圖像中待測物體表面特征進行三維重建；

全局誤差控制計算器對所述圖像中待測物體表面特征進行計算；

比例尺計算器基于所述雙目視覺測量計算器和所述全局誤差控制計算器輸出的三維數據集，確定比例尺，以還原待測物體。

9.根據權利要求8所述的三維掃描方法，其特征在于，所述至少兩個圖像采集傳感器采集待測物體表面的圖像包括：

在攝影測量階段，所述圖像采集傳感器在第一工作距離下采集待測物體表面的圖像；

在三維掃描階段，所述圖像采集傳感器在第二工作距離下采集待測物體表面的圖像；

其中，所述第二工作距離小于或等于所述第一工作距離。