[發(fā)明專利]一種物體表面曲面快速重建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110302868.7
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112985305B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳立平;陳炳舟;王家碩
• 申請（專利權(quán)）人: 塔里木大學(xué)
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G05D1/10
• 代理公司: 西安鼎邁知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61263
• 代理人: 馮新飛

本發(fā)明公開了一種物體表面曲面快速重建方法，包括無人機，無人機的底部裝設(shè)有支撐架，支撐架上裝設(shè)有步進電機，支撐架上靠近步進電機的位置裝設(shè)有變頻器，步進電機的轉(zhuǎn)子軸端部裝設(shè)有掃描儀，無人機的底部兩側(cè)分別裝設(shè)有控制器和圖面構(gòu)建器，圖面構(gòu)建器的底部裝設(shè)有云傳輸器，步驟一，物體自定位及定位信息傳輸，步驟二，設(shè)定掃描條件，步驟三，掃描并計算，步驟四，實時輸入數(shù)據(jù)并構(gòu)圖，步驟五，云傳輸圖像。通過無人機勻速圍繞在物體多次旋轉(zhuǎn)，配合步進電機帶動掃描儀的上下翻轉(zhuǎn)，相對手持掃描，穩(wěn)定性高，很難出現(xiàn)抖動或者頓挫的情況，投送至遠程電腦上的重建構(gòu)圖效果較佳。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于物體構(gòu)圖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種物體表面曲面快速重建方法。

背景技術(shù)

結(jié)構(gòu)光常用于帶有曲面的物體掃描重建構(gòu)圖而使用，搭配計算機顯示，能夠得到物體的重建構(gòu)圖。

對物體掃描過程中，較常規(guī)使用的是結(jié)構(gòu)光掃描儀，掃描儀與電腦達成遠程數(shù)字協(xié)議，手持結(jié)構(gòu)光掃描儀掃描過程中，通過電腦構(gòu)圖，但是，由于手持掃描過程中，無法保障恒定速度進行掃描，并且掃描過程中，結(jié)構(gòu)光從發(fā)射至反饋容易在手持作用下出現(xiàn)抖動，因此在電腦上重建的物體構(gòu)圖易出現(xiàn)斷裂或者模糊的情況，效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種物體表面曲面快速重建方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中重建構(gòu)圖效果不佳的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種物體表面曲面快速重建方法，包括無人機，所述無人機的底部裝設(shè)有支撐架，所述支撐架上裝設(shè)有步進電機，所述支撐架上靠近步進電機的位置裝設(shè)有變頻器，所述步進電機的轉(zhuǎn)子軸端部裝設(shè)有掃描儀，所述無人機的底部兩側(cè)分別裝設(shè)有控制器和圖面構(gòu)建器，所述圖面構(gòu)建器的底部裝設(shè)有云傳輸器；

具體包括以下步驟：

步驟一：物體自定位及定位信息傳輸；

步驟二：設(shè)定掃描條件；

步驟三：掃描并計算；

步驟四：實時輸入數(shù)據(jù)并構(gòu)圖；

步驟五：云傳輸圖像。

優(yōu)選的，所述控制器包含有定位信息存儲模塊，定位信息存儲模塊導(dǎo)向連接有巡航周長計算模塊，巡航周長計算模塊導(dǎo)向連接制動分析模塊，制動分析模塊分別導(dǎo)向連接有轉(zhuǎn)速控制模塊、轉(zhuǎn)角控制模塊和巡航控速模塊，其中，轉(zhuǎn)速控制模塊和轉(zhuǎn)角控制模塊導(dǎo)向連接有頻數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，而頻數(shù)轉(zhuǎn)換模塊導(dǎo)向連接變頻器的輸入模塊端，巡航控速模塊導(dǎo)向連接無人機的控速模塊端。

優(yōu)選的，所述圖面構(gòu)建器包含有實時存儲模塊，實時存儲模塊分別導(dǎo)向連接有距離分析模塊和陣點構(gòu)建模塊且距離分析模塊導(dǎo)向連接陣點構(gòu)建模塊，陣點構(gòu)建模塊導(dǎo)向連接有點位比例縮放模塊，點位比例縮放模塊導(dǎo)向連接有三維構(gòu)建模塊，三維構(gòu)建模塊導(dǎo)向連接有云傳輸器的輸入模塊端，而云傳輸器導(dǎo)向連接遠程電腦。

優(yōu)選的，所述步驟一中，確定物體上某個位置，并用定位器對該位置定位以及無人機初始運行位置定位，并通過定位器向控制器內(nèi)發(fā)送物體定位信息。

優(yōu)選的，所述步驟二中，定位信息被控制器中定位信息存儲模塊接收后，通過巡航周長計算模塊計算出巡航周長，巡航周長計算模塊將巡航周長數(shù)據(jù)傳輸至制動分析模塊中，通過制動分析模塊分析得出步進電機的轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)速、步進電機的轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)角以及無人機環(huán)向巡航速度，步進電機的轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)速傳輸至轉(zhuǎn)速控制模塊中，步進電機的轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)角傳輸至轉(zhuǎn)角控制模塊中，轉(zhuǎn)速控制模塊和轉(zhuǎn)角控制模塊接收的數(shù)據(jù)分別傳輸至頻數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中，得出變頻器可輸入的頻數(shù)，并輸入變頻器的輸入模塊端，無人機環(huán)向巡航速度傳輸至無人機的控速模塊端。

優(yōu)選的，所述步驟三中，掃描儀掃描物體后，并將掃描內(nèi)容傳輸至圖面構(gòu)建器的實時存儲模塊中，實時存儲模塊分別將數(shù)據(jù)傳輸至距離分析模塊和陣點構(gòu)建模塊中，距離分析模塊對數(shù)據(jù)分析計算，得到各掃描位置的距離數(shù)據(jù)。