便携式三维扫描仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种便携式三维扫描仪，包括主控单元、时钟电路单元、微投单元、影像采集单元、存储单元、无线数据通信单元和电源管理单元，主控单元分别与时钟电路单元、微投单元、影像采集单元、存储单元和无线数据通信单元相连，微投单元内设有微投控制器、光机驱动器和光机，影像采集单元内设有两个CMOS摄像头和影像采集控制器。本实用新型专利技术中采用的工业级CMOS摄像头和微投影单元具有成本低、体积小和功耗低的特点，能很好的满足消费类电子设备的低成本、便携式的要求，使三维扫描仪可以朝着高集成度方向发展。

【技术实现步骤摘要】
便携式三维扫描仪
本技术涉及三维物体扫描和建模
，尤其涉及一种便携式三维扫描仪。
技术介绍
现有的三维扫描仪由于体积较大、功耗较高、功能单一、扫描精度低，难以满足当前消费类电子领域的需求。如三维扫描仪采用的投影单元、工业级别CCD摄像机和电池的体积均较大，使三维扫描仪整机的体积较大、重量较重，不方便移动，很难应用到消费电子领域。另一方面，现有三维扫描仪的投影单元发热量大，扫描仪功耗较高，影响用户体验；投影单元的投影面较大、工业级CCD摄像机成像范围大，扫描精度难以做到高精度。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述问题，提供了一种体积小、功耗低和集成度高的便携式三维扫描仪。为解决上述问题，本技术的技术方案是:一种便携式三维扫描仪，所述三维扫描仪内设有用于主控及生成光栅图像信号的主控单元、用于给主控单元提供时钟信号的时钟电路单元、用于投影出光栅影像的微投单元、用于捕捉光栅影像及传送光栅影像到主控单元的影像采集单元、用于存储数据信息的存储单元、用于联网的无线数据通信单元和用于供电的电源管理单元，主控单元分别与时钟电路单元、微投单元、影像采集单元、存储单元和无线数据通信单元相连，电源管理单元分别与主控单元、时钟电路单元、微投单元、影像采集单元、存储单元和无线数据通信单元相连；所述微投单元内设有用于将光栅图像信号转换成光机驱动器驱动信号的微投控制器、用于驱动光机的光机驱动器和用于投射光栅影像的光机，微投控制器、光机驱动器和光机顺次相连，微投控制器与主控单元相连；所述影像采集单元内设有两个用于捕捉光栅影像的CMOS摄像头和用于驱动及控制CMOS摄像头的影像采集控制器，影像采集控制器分别与两个CMOS摄像头相连，主控单元分别与影像采集控制器和两个CMOS摄像头相连。相比较于现有技术，本技术的便携式三维扫描仪通过微投影单元投影出的光栅影像到待测物体上，并在不同位置以灰度变化，配合工业级CMOS摄像头将捕捉到的光栅影像传送到主控单元进行运算处理，实现待测物体实际三维外型的扫描；本技术中采用的工业级CMOS摄像头和微投影单元具有成本低、体积小和功耗低的特点，能很好的满足消费类电子设备的低成本、便携式的要求，使三维扫描仪可以朝着高集成度方向发展。优选地，所述主控单元上设有USB接口、按键和串行调试接口。优选地,所述无线数据通信单元内设有wifi天线和与wifi天线相连的wifi无线数据传输模块，wifi无线数据传输模块通过USB接口与主控单元相连。优选地，所述三维扫描仪内还设有用于指示三维扫描仪工作状态的呼吸灯，呼吸灯包括RGB LED和用于驱动RGB LED的呼吸灯控制器，RGB LED与呼吸灯控制器相连，呼吸灯控制器通过I2C总线与主控单元相连。优选地，所述微投控制器通过I2C总线与主控单元相连。[0011 ] 优选地，所述影像采集控制器通过USB接口与主控单元相连，两个CMOS摄像头分别通过I2C总线与主控单元相连。【附图说明】图1是本技术便携式三维扫描仪的电路原理框图。图2是本技术便携式三维扫描仪中微投单元和影像采集单元与主控单元连接的电路原理框图。图3是本技术便携式三维扫描仪中无线数据通信单元和呼吸灯与主控单元连接的电路原理框图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例进一步详细说明本技术，但本技术的保护范围并不限于此。参照图1，本技术的便携式三维扫描仪内设有主控单元、电源管理单元、时钟电路单元、存储单元、微投单元、影像采集单元、无线数据通信单元和呼吸灯，主控单元分别与时钟电路单元、微投单元、影像采集单元、存储单元、无线数据通信单元和呼吸灯相连并进行数据交换，电源管理单元分别与主控单元、时钟电路单元、微投单元、影像采集单元、存储单元、无线数据通信单元和呼吸灯相连，电源管理单元用于给各个单元提供所需的直流电源。其中，主控单元用于主控、生成光栅图像信号和进行数据处理，主控单元上设有USB接口、按键和串行调试接口。本技术采用arm cortex a5内核的微处理器及外围电路作为主控单元，arm cortex a5的处理能力强大、片上资源丰富，且微处理器内植入有基于开源Linux3.0.1操作系统开发的系统，方便的集成和开发多种软件扩展三维扫描仪的功能，满足用户对三维扫描的需求。时钟电路单元用于给主控单元提供时钟信号，时钟电路单元采用低功耗的CMOS实时时钟芯片PCF8563，时钟电路单元通过I2C总线与主控单元相连，PCF8563采用通用通信协议I2C与主控单元通信，设置和获取本地时钟数据。存储单元用于存储数据信息，如扫描结果数据等。参照图2，微投单元用于投影出光栅影像，微投单元内设有微投控制器、光机驱动器和光机，微投控制器、光机驱动器和光机顺次相连，微投控制器通过I2C总线与主控单元相连。微投控制器接收主控单元输出的光栅图像信号，并将光栅图像信号转换成光机驱动器的驱动信号，该驱动信号直接用于光机驱动器驱动光机，从而控制光机投射光栅影像。影像采集单元用于捕捉光栅影像及传送光栅影像到主控单元中分析处理，影像采集单元内设有两个用于捕捉光栅影像的CMOS摄像头和用于驱动及控制CMOS摄像头的影像采集控制器，影像采集控制器分别与两个CMOS摄像头相连，用于两个CMOS摄像头的驱动控制，两个CMOS摄像头为工业级别的CMOS摄像头。影像采集控制器通过USB接口与主控单元相连，两个CMOS摄像头分别通过I2C总线与主控单元相连，分别用于将采集到的光栅影像同步传输到主控单元中。参照图3，无线数据通信单元用于无线数据联网，使主控单元与远端手机、平板等进行无线通信，无线数据通信单元内设有wifi天线和与wifi天线相连的wifi无线数据传输模块，wifi无线数据传输模块通过USB接口与主控单元相连。主控单元将处理后待测物体的实际三维外型数据通过无线数据通信单元传输到远端手机、平板等，同时接收远端手机、平板等的控制信息。呼吸灯用于指示三维扫描仪工作状态，呼吸灯包括RGB LED和用于驱动RGB LED的呼吸灯控制器，RGB LED与呼吸灯控制器相连，呼吸灯控制器通过I2C总线与主控单元相连。主控单元将扫描仪的工作状态通过呼吸灯控制器转换成能驱动RGB LED的电信号，驱动RGB LED展示给用户。本技术的便携式三维扫描仪通过微投影单元投影出的光栅到待测物体上，并在不同位置以灰度变化，配合工业级CMOS摄像头将捕捉到的光栅影像传送到主控单元进行运算处理，处理得到待测物体的实际三维外型，并将实际三维外型数据存储到存储单元中，此外主控单元通过无线数据通信单元将待测物体的实际三维外型发送远端手机、平板等。本技术配套高精度的三维扫描软件，能满足工业、照相馆、教育市场、个人消费类电子等多种领域的需求。上述说明中，凡未加特别说明的，均采用现有技术中的技术手段。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式三维扫描仪，其特征在于，所述三维扫描仪内设有用于主控及生成光栅图像信号的主控单元、用于给主控单元提供时钟信号的时钟电路单元、用于投影出光栅影像的微投单元、用于捕捉光栅影像及传送光栅影像到主控单元的影像采集单元、用于存储数据信息的存储单元、用于联网的无线数据通信单元和用于供电的电源管理单元，主控单元分别与时钟电路单元、微投单元、影像采集单元、存储单元和无线数据通信单元相连，电源管理单元分别与主控单元、时钟电路单元、微投单元、影像采集单元、存储单元和无线数据通信单元相连；所述微投单元内设有用于将光栅图像信号转换成光机驱动器驱动信号的微投控制器、用于驱动光机的光机驱动器和用于投射光栅影像的光机，微投控制器、光机驱动器和光机顺次相连，微投控制器与主控单元相连；所述影像采集单元内设有两个用于捕捉光栅影像的CMOS摄像头和用于驱动及控制CMOS摄像头的影像采集控制器，影像采集控制器分别与两个CMOS摄像头相连，主控单元分别与影像采集控制器和两个CMOS摄像头相连。

【技术特征摘要】
1.一种便携式三维扫描仪，其特征在于，所述三维扫描仪内设有用于主控及生成光栅图像信号的主控单元、用于给主控单元提供时钟信号的时钟电路单元、用于投影出光栅影像的微投单元、用于捕捉光栅影像及传送光栅影像到主控单元的影像采集单元、用于存储数据信息的存储单元、用于联网的无线数据通信单元和用于供电的电源管理单元，主控单元分别与时钟电路单元、微投单元、影像采集单元、存储单元和无线数据通信单元相连，电源管理单元分别与主控单元、时钟电路单元、微投单元、影像采集单元、存储单元和无线数据通信单元相连； 所述微投单元内设有用于将光栅图像信号转换成光机驱动器驱动信号的微投控制器、用于驱动光机的光机驱动器和用于投射光栅影像的光机，微投控制器、光机驱动器和光机顺次相连，微投控制器与主控单元相连；所述影像采集单元内设有两个用于捕捉光栅影像的CMOS摄像头和用于驱动及控制CMOS摄像头的影像采集控制器，影像采集控制器分别与两个CMOS摄像头相连，主控单元分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾伟，陈中奎，沈君健，蔡文，王成明，
申请(专利权)人：杭州戈虎达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33