[實用新型]輕便的非接觸式三維數據掃描器

無效

• 申請號: 98216421.1
• 申請日: 1998-08-04
• 公開（公告）號: CN2342354Y
• 公開（公告）日: 1999-10-06
• 發明（設計）人: 呂新榮;李利民;陳志誠;鐘志強
• 申請（專利權）人: 香港生產力促進局
• 主分類號: G01B21/20
• 分類號: G01B21/20
• 代理公司: 柳沈知識產權律師事務所
• 代理人: 李曉舒

本實用新型涉及電子儀器數據測量領域，特別是采用非接觸式的光電測量方式測度人體頭部或花瓶，雕塑等物件的三維數據掃描器。

在立體人物塑像工業領域中，例如制作領袖人物的塑像，英雄人物的塑像，名人的半身塑像，以至朋友中家庭中想給某個家庭成員或朋友訂做一個金屬的例如銅的，銀的頭像雕像，半身雕像等等，在這方面，最難制造的就是人的頭部，傳統上，制作人物頭部的雕像需要高水平的藝人，頭部雕像的質量極為依賴于藝人在復制人的頭部雕像的復雜過程中的技藝。

通常雕像的幾何形狀主要是基于二維的參考資料例如照片，畫片或肖像。結果，雕像制品的精確度還要依賴于能否得到可充分體現人的幾何形狀的三維數據資料，而要精確地進行人體頭部雕像的工業制造，就要對人的頭部作精確的三維測量，過去，有許多可能的方法和裝置去量度三維物體，方法方面主要有兩類，機械的接觸型和光學的非接觸型，接觸型方法采用各類的機械探針和感應器直接度測被測物的尺寸，以及在被測物上噴涂一層物質后再進行量度等，此法不適用于軟的和不定形的被測物，例如人；非接觸型方法有些是在暗室中進行的，應用有限制，過去的另一些非接觸型方法主要設計為適用于無生命的物體，而并非是為測量人而設計的，它獲取被測物體數據的速度太低，這又影響了所獲取的資料的一致性和可信賴性。

而且，由于形狀的復雜性，采用以往的非接觸型掃描器用于人的頭部的度量會造成很大的畸變，畸變主要是由于人的面部的特征部分例如鼻子和下巴的陰影成影及測量不到，測量不完全造成的。

因此，用于雕像制作方面的一種輕便的，非接觸式的，精確而低畸變的，適用于一般物件，而又特別適用于人體頭部的三維數據攝取的儀器是十分需要的。

本實用新型的主要目的在于提供一種裝置，依靠此裝置，物件的三維幾何形狀，特別是任何人體的頭部，包括面部和脖子，能夠被精確地測得，并能被以數據資料方式持久地存貯，為雕塑等用途所使用，而且，裝置要簡單輕便，便于攜帶。

實現本實用新型的技術方案是，該裝置主要包括有旋轉框架機構(1)，掃描組件(2)和電腦(3)，即利用輕便材料制成一個旋轉框架機構(1)，它受電腦(3)控制，其旋轉部分能繞預定位置進行旋轉，將被測物安置在該預定位置上，利用一個安裝在旋轉框架機構(1)上的掃描組件(2)，向被測物發出可見光激光光線并對包含了被測物外形的信息的反射光線進行收集和光電轉換，將信息送至電腦(3)進行圖像信息處理，得出被測物的形狀坐標數據，數據可被隨時顯示及打印出來，旋轉框架機構(1)和掃描組件(2)結構簡單輕便，便于攜帶，此裝置特別適用于測量人的頭部，這樣就實現了本實用新型的目的。

本實用新型用如下附圖進行說明：

圖1是本實用新型三維數據掃描器的主要構成部分的一個實施例簡圖；

圖2是本實用新型三維數據掃描器的構成的立體圖和相關工作環境說明圖；

圖3是本實用新型三維數據掃描器的主要結構關系說明簡圖；

圖4是本實用新型三維數據掃描器的掃描組件(2)的結構，位置設置和光路的說明圖；

圖5是圖4中掃描組件(2)的各部件的相對位置說明圖；

圖6是本實用新型三維數據掃描器的掃描范圍說明圖；

圖7是本實用新型三維數據掃描器的傾斜度調整機構說明圖。

下面結合附圖，對本實用新型作進一步詳細說明。