[發明專利]三維掃描系統、方法、計算機設備和存儲介質

有效

• 申請號: 202110396035.1
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113137938B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 王江峰;張立旦
• 申請（專利權）人: 思看科技（杭州）股份有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 周長梅

本申請涉及一種三維掃描系統、方法、計算機設備和存儲介質，其中，三維掃描系統利用掃描設備向目標物體同步投射多特征圖像，并基于所述多特征圖像對所述目標物體進行掃描，以獲取所述目標物體的多特征掃描數據；利用處理設備對所述多特征掃描數據進行實時計算和處理，以生成所述目標物體的數據模型。本申請在掃描過程中向目標物體同步投射多特征圖像，在模型計算時，可以將多特征掃描數據中的面特征作為常規標記點特征使用，結合非面特征進行計算，生成所述目標物體的數據模型，在不貼標記點的情況下實現高精度掃描。

技術領域

本申請涉及三維掃描技術領域，特別是涉及一種三維掃描系統、方法、計算機設備和存儲介質。

背景技術

目前，三維掃描系統中的掃描儀主要部件包括相機和圖案投射器。例如，常見的激光掃描儀和白光掃描儀，激光掃描儀的圖案投射器是激光器，用于投射多條激光線。白光掃描儀的圖案投射器是投影機或激光器，用于投射散斑圖像。

針對以上兩種不同的掃描儀，通常會采取不同的掃描方案。方案一：傳統的激光掃描儀，通過激光器投射多線激光，然后利用相機捕捉重建，加標記點拼接模式；方案二：傳統白光掃描儀，通過投影機或激光器投射散斑圖像，然后利用相機捕捉重建，加特征拼接(紋理拼接或標記點拼接)模式。

在使用方案一進行掃描時，需要在物體表面貼標記點，對于一些無法貼標記點的物體(例如，珍貴文物)就無法實現掃描。在使用方案二進行掃描時，采用標記點拼接會遇到同樣的問題。如果不在物體表面貼標記點，采用紋理拼接，重建出來的細節無法達到精細度的要求，在一些需要高細節的應用領域無法使用。而且，貼標記點比較耗時，使用完還要撕掉標記點，操作繁瑣。所以，有必要提供一種在不貼標記點的情況下實現高精度掃描的方案，以簡化三維掃描過程中的操作內容和耗時。

針對相關技術中，在三維掃描技術中，無法在不貼標記點的情況下實現高精度掃描的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種三維掃描系統、方法、計算機設備和存儲介質，能夠在不貼標記點的情況下實現高精度掃描。

第一方面，本申請實施例提供了一種三維掃描系統，該系統包括掃描設備和圖像處理設備；

所述掃描設備，用于向目標物體同步投射多特征圖像，并基于所述多特征圖像對所述目標物體進行掃描，以獲取所述目標物體的多特征掃描數據；所述多特征圖像中至少包括具有面特征的第一特征圖像和具有除所述面特征以外的非面特征的第二特征圖像；

所述圖像處理設備，用于對所述多特征掃描數據進行實時計算和處理，以生成所述目標物體的數據模型。

作為一種可實施方式，所述第一特征圖像為散斑圖像或條紋圖像，所述第二特征圖像為多線激光。

作為一種可實施方式，所述掃描設備包括圖像投射組件、圖像采集組件、以及同步組件；

所述圖像投射組件，用于向所述目標物體同步投射所述多特征圖像；

所述圖像采集組件，用于對所述目標物體進行成像捕捉，以獲取所述目標物體的所述多特征掃描數據；

所述同步組件，用于在掃描過程中，控制所述圖像投射組件和所述圖像采集組件同步工作。

作為一種可實施方式，所述圖像投射組件包括至少兩個光源；

至少兩個所述光源，用于分別向所述目標物體同步投射所述第一特征圖像和所述第二特征圖像。

作為一種可實施方式，所述圖像投射組件包括投射器，所述投射器用于向所述目標物體同步投射所述多特征圖像；

其中，所述投射器包括至少一個投影機、至少一個激光器、或至少一個投影機與激光器的組合。