The present invention provides a 3D scanning and reconstruction device and application method thereof, the device comprises at least a circular track bracket, a control module and a first drive module, a first motor, a computing unit and at least one scanning unit, wherein the bracket is fixed on the annular track, along the circular track movement in the first motor under the action of the the scanning unit is fixed on the bracket, which is provided with a three-dimensional scanning camera, electric lifting mechanism and a rotary mechanism, can realize mobile three-dimensional scanning camera in the vertical direction and in the vertical plane of the swing up and down. The scanning unit module and integrated, scanning to achieve reconstruction device convenient and safe installation; can determine the installation quantity, the scanning unit adjust the three-dimensional scanning camera shooting angle and the longitudinal position of the target object according to the size and geometry, realize the accurate positioning of the 3D scanning camera, expanding the applicable scope of reduction the holes of the reconstruction model.
【技术实现步骤摘要】
一种三维扫描与重建装置及其应用方法
本专利技术涉及三维扫描与重建
,尤其涉及一种三维扫描与重建装置及其应用方法。
技术介绍
传统的三维扫描与重建技术主要有两种扫描方式,一种为采用固定不动的多个三维扫描摄像头(在下文中称为“摄像头”)进行固定式扫描,另一种为摄像头绕目标对象旋转扫描的方式。因重建过程需要将多次扫描的数据进行融合,所以需要得到多个摄像头之间的位置关系,为便于扫描数据的融合,固定式扫描多采用在静止的被扫描物体四周安装等高的多组摄像头进行扫描,该方法在摄像头的位置固定后很难根据扫描物体的大小和几何形状进行自由调节,定位精度差,等高的安装要求给现场安装增加了难度。此外,这种固定式的摄像头多为垂直目标对象进行扫描,不能进行拍摄角度的调节,所建三维模型会产生较多的孔洞。目前,摄像头绕目标对象旋转的扫描方式多是将单个三维扫描摄像头固定于支架上,支架带动摄像头沿轨道或预定路线绕目标旋转扫描,摄像头可通过传动机构实现上下或水平移动。这种方式的三维扫描往往需要调整摄像头的高度进行多圈扫描,所需的扫描时间长,在进行高度调节时容易出现漏扫或重叠部分过多等现象,无法实现摄像头位置的准确调节。而且,以上两种扫描方式中摄像头在直接安装过程中容易出现碰撞和损伤,直接影响了摄像头的扫描效果和使用寿命。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供了一种三维扫描与重建装置,可依据目标对象的特点安全、方便、快捷地安装调节,实现准确定位,以及全面、快速地扫描和重建,拓宽适用范围。本专利技术提供了一种三维扫描与重建装置,包括至少一条环形轨道、支架、控制模块、第一驱动模块、第一电机、计算单元 ...
【技术保护点】
一种三维扫描与重建装置,包括至少一条环形轨道、支架、控制模块、第一驱动模块、第一电机、计算单元,其特征在于,还包括至少一个扫描单元,所述扫描单元包括壳体、第二驱动模块、电动升降机构、导向装置以及三维扫描摄像头;所述支架固定在环形轨道上,环形轨道的任意至少一条轨道上设有齿条,齿条与设于支架底部的齿轮相啮合;所述第一电机的输出轴与所述齿轮的转轴固定连接,用于驱动齿轮转动来带动支架沿轨道运动;所述扫描单元固定于支架上,用于目标对象的三维信息扫描;所述壳体内侧竖直方向设有电动升降机构和导向装置,所述电动升降机构包括第二电机、丝杆和升降板,第二电机的转动输出轴与丝杆的一端固定连接,丝杆上设有螺旋连接的升降板,所述导向装置由两根平行设置于丝杆两侧的导向杆组成,每根导向杆上设有滑块,升降板与滑块固定连接;所述三维扫描摄像头固定于升降板上,丝杆转动带动三维扫描摄像头沿导向杆上下移动;三维扫描摄像头通过数据线或无线传输模块与计算单元相连接,将扫描数据实时传输至计算单元进行三维重建;所述控制模块与第一驱动模块、第二驱动模块相连接,分别用于控制支架的运动和三维扫描摄像头的上下移动。
【技术特征摘要】
1.一种三维扫描与重建装置,包括至少一条环形轨道、支架、控制模块、第一驱动模块、第一电机、计算单元,其特征在于,还包括至少一个扫描单元,所述扫描单元包括壳体、第二驱动模块、电动升降机构、导向装置以及三维扫描摄像头;所述支架固定在环形轨道上,环形轨道的任意至少一条轨道上设有齿条,齿条与设于支架底部的齿轮相啮合;所述第一电机的输出轴与所述齿轮的转轴固定连接,用于驱动齿轮转动来带动支架沿轨道运动;所述扫描单元固定于支架上,用于目标对象的三维信息扫描;所述壳体内侧竖直方向设有电动升降机构和导向装置,所述电动升降机构包括第二电机、丝杆和升降板,第二电机的转动输出轴与丝杆的一端固定连接,丝杆上设有螺旋连接的升降板,所述导向装置由两根平行设置于丝杆两侧的导向杆组成,每根导向杆上设有滑块,升降板与滑块固定连接;所述三维扫描摄像头固定于升降板上,丝杆转动带动三维扫描摄像头沿导向杆上下移动;三维扫描摄像头通过数据线或无线传输模块与计算单元相连接,将扫描数据实时传输至计算单元进行三维重建;所述控制模块与第一驱动模块、第二驱动模块相连接,分别用于控制支架的运动和三维扫描摄像头的上下移动。2.根据权利要求1所述的三维扫描与重建装置,其特征在于:所述扫描单元还包括由第二驱动模块驱动的固定于升降板上的第三电机和三维扫描摄像头固定杆组成的电动旋转机构;所述升降板由底座和支撑板组成,整体呈“T”型结构,底座一端安装于所述丝杆和导向杆的滑块上,另一端平行设有两侧面支撑板,支撑板中部设有中心孔;所述第三电机固定于支撑板外侧,其输出轴穿过所述中心孔与三维扫描摄像头固定杆连接,所述控制模块通过第二驱动模块控制第三电机转动,带动三维扫描摄像头在竖直平面内上下摆动。3.根据权利要求1所述的三维扫描与重建装置,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:马天伟,周晓辉,
申请(专利权)人:西安算筹信息科技有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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