扫描仪及其成像方法技术

本发明专利技术公开了一种扫描仪，该扫描仪包括投影仪、图像采集器、重组模块、生成模块以及主控模块；投影仪对被扫描物体进行投影；图像采集器对被扫描物体表面所反射的影像进行采集，并将采集的影像发送至重组模块；重组模块对影像的像素点进行编排重组得到目标像素点，并将目标像素点缓存至预设存储器；生成模块从预设存储器获取目标像素点，将目标像素点生成三维片，并将三维片发送至主控模块；主控模块接收三维片，并将三维片拼接成被扫描物体的三维模型；投影仪、图像采集器、生成模块以及重组模块均与主控模块电连接。本发明专利技术通过将生成模块独立于主控模块设置，使得三维扫描仪将目标像素点生成三维片的速度和精度得到增加。

【技术实现步骤摘要】
扫描仪及其成像方法
本专利技术涉及一种扫描仪及其成像方法。
技术介绍
现有的三维扫描仪，其三维片的成像在计算机上进行，而计算机对三维片的成像速度成像精度受到其内部CPU的限制，例如，计算机常用的X86构架，虽然随着各大制造商对它的升级，但由于其同时可处理的像素有限，使得其对三维片成像速度和精度依然受到限制，使得三维扫描仪单次扫描的速度和精度受到限制，不利于三维扫描仪成像质量的提升，不能满足人们日益增长的需求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种快速生成三维片的扫描仪。为实现上述目的，本专利技术提供一种扫描仪，所述扫描仪包括投影仪、图像采集器、重组模块、生成模块以及主控模块；所述投影仪，用于对被扫描物体进行投影；所述图像采集器，用于对所述被扫描物体表面所反射的影像进行采集，并将采集的所述影像发送至所述重组模块；所述重组模块，用于对所述影像的像素点进行编排重组得到目标像素点，并将所述目标像素点缓存至所述存储器；所述生成模块，用于从所述预设存储器获取所述目标像素点，将所述目标像素点生成三维片，并将所述三维片发送至所述主控模块；所述主控模块，用于接收所述三维片，并将所述三维片拼接成被扫描物体的三维模型；所述投影仪、图像采集器、所述生成模块以及重组模块均与所述主控模块电连接。优选地，所述重组模块包括第一控制单元、分析单元以及排列单元；所述分析单元和所述排列单元均与所述第一控制单元电连接，所述第一控制单元与所述主控模块电连接；所述分析单元，用于分析所述影像像素点的排布，并获取所述影像的各像素点；所述排列单元，用于将分析所获得的像素点，按照预设的排列规则进行重新排布；所述第一控制单元用于控制所述分析单元和所述排列单元的工作情况。优选地，所述重组模块具体用于，当所述图像采集器对所述被扫描物体的同一位置采集若干影像时；根据所述图像采集器采集若干所述影像的时间，对若干所述影像进行排序，并赋予相应的序号；将每一序号的所述影像的所有像素点，根据该像素点在所述影像中的位置进行编号；将若干所述影像的同一编号的像素点根据所述序号排列到一起形成所述目标像素点，并将排列好的所述目标像素点存贮至所述预设存储器。优选地，所述重组单元根据所述编号的奇偶性，将排列好的所述目标像素点分别存贮至两个所述预设存储器。优选地，所述预设存储器为FIFO存储器。优选地，所述生成模块包括获取单元、生成单元，以及第二控制单元；所述获取单元和所述生成单元均与所述第二控制单元电连接，所述第二控制单元与所述主控模块电连接；所述获取单元，用于根据所述第二控制单元的指令获取所述目标像素点，并将所述获取的目标像素点传送至所述生成单元；所述生成单元将所述目标像素点生成所述三维片，并将所述三维片传输至所述主控模块。优选地，所述主控模块包括主控单元和拼接单元；所述主控单元和所述拼接单元电连接；所述拼接单元用于，接收所述三维片，并将所述三维片拼接成所述被扫描物体的所述三维模型。优选地，所述扫描仪还包括预处理模块，所述预处理模块用于，接收所述图像采集器所采集的所述影像，并将所述影像进行预处理后，再发送至所述重组模块。优选地，所述扫描仪还包括图像控制器，所述图像控制器，用于接收所述主控模块发送的图像控制信号，并根据所述图像控制信号控制所述投影仪进行投影。优选地，所述图像控制信号包括待投影图像的类型、数量，相邻两次投影的时间间隔，以及每次投影的帧率。本专利技术进一步提出一种扫描仪成像方法。一种扫描仪成像方法，所述扫描仪包括图像采集器、重组模块、存储器、生成模块以及主控模块，所述扫描仪成像方法包括以下步骤：所述图像采集器对被扫描物体表面所反射的影像进行采集，并将采集的所述影像发送至所述重组模块；所述重组模块对所述影像的像素点进行编排重组得到目标像素点，并将所述目标像素点缓存至所述存储器；所述生成模块从所述存储器获取所述目标像素点，将所述目标像素点生成三维片，并将所述三维片发送至所述主控模块；所述主控模块接收所述三维片，并将所述三维片拼接成被扫描物体的三维模型。本专利技术通过将生成模块独立于主控模块设置，且生成模块通过数字信号处理模块来实现将目标像素点生成三维片，避免了三维片的生成速度受到计算机CPU的限制，使得三维扫描仪将目标像素点生成三维片的速度和精度得到增加，从而有利于提升三维扫描仪的成像质量，有利于满足用户的需求。附图说明图1为本专利技术扫描仪第一实施例的功能模块结构示意图；图2为本专利技术扫描仪第二实施例的功能模块结构示意图；图3为本专利技术扫描仪第三实施例的功能模块结构示意图；图4为本专利技术扫描仪第四实施例的功能模块结构示意图；图5为本专利技术扫描仪第五实施例的功能模块结构示意图；图6为本专利技术扫描仪第六实施例的功能模块结构示意图；图7为本专利技术扫描仪的图像采集器获取的被扫描物体某位置第1张影像的像素点分布图；图8为本专利技术扫描仪的图像采集器获取的被扫描物体某位置第α张影像的像素点分布图；图9为本专利技术扫描仪的重组模块对α张影像的像素点重排后在FIFO3中的分布图；图10为本专利技术扫描仪的重组模块对α张影像的像素点重排后在FIFO1中的分布图；图11为本专利技术扫描仪的重组模块对α张影像的像素点重排后在FIFO2中的分布图；图12为本专利技术扫描仪第七实施例的功能模块结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种扫描仪1。在本专利技术实施例中，参照图1至图12，该扫描仪1包括投影仪30、图像采集器50、重组模块60、主控模块10。投影仪30对被扫描物体40进行投影，图像采集器50对被扫描物体40表面所反射的影像进行采集，并将采集的影像发送至重组模块60。重组模块60对影像的像素点进行编排重组得到目标像素点，并将目标像素点缓存至预设存储器70。主控模块10从存储器70内获取目标像素点，并根据预设的生成规则将目标像素点生成被扫描物体40的三维模型。投影仪30、图像采集器50以及重组模块60均与主控模块10电连接。具体地，本实施例中，投影仪30中存储有多种待投影的图片，投影仪30根据投影指令，将图片按照一定的规律投影至待扫描物体的表面。重组模块60包括第一控制单元61、分析单元62以及排列单元63。分析单元62和排列单元63均与第一控制单元61电连接，第一控制单元61与主控模块10电连接。分析单元62用于分析影像像素点的排布，并获取影像的各像素点。排列单元63用于将分析获得的像素点，按照预设的排列规则进行重新排布。第一控制单元61用于控制分析单元62和排列单元63的工作情况。具体地，当图像采集器50对被扫描物体40的同一位置采集若干影像时，重组模块60根据图像采集器50采集若干影像的时间，对若干影像进行排序，并赋予相应的序号；将每一序号的影像的所有像素点，根据该像素点在影像中的位置进行编号；将若干影像的同一编号的像素点根据序号排列到一起形成目标像素点，并将排列好的目标像素点存贮至预设存储器70。在实际使用时，重组模块60包括FPGA(现场可编程门阵列)，重组模块60的功能可通过FPGA来实现。具体地，参照图7至图11，假设每一影像的像素为n×m，即每一张影像包括n行像素点，每一行像素点包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描仪，其特征在于，所述扫描仪包括投影仪、图像采集器、重组模块、生成模块以及主控模块；所述投影仪，用于对被扫描物体进行投影；所述图像采集器，用于对所述被扫描物体表面所反射的影像进行采集，并将采集的所述影像发送至所述重组模块；所述重组模块，用于对所述影像的像素点进行编排重组得到目标像素点，并将所述目标像素点缓存至预设存储器；所述生成模块，用于从所述存储器获取所述目标像素点，将所述目标像素点生成三维片，并将所述三维片发送至所述主控模块；所述主控模块，用于接收所述三维片，并将所述三维片拼接成被扫描物体的三维模型；所述投影仪、图像采集器、所述生成模块以及重组模块均与所述主控模块电连接。

【技术特征摘要】
1.一种扫描仪，其特征在于，所述扫描仪包括投影仪、图像采集器、重组模块、生成模块以及主控模块；所述投影仪，用于对被扫描物体进行投影；所述图像采集器，用于对所述被扫描物体表面所反射的影像进行采集，并将采集的所述影像发送至所述重组模块；所述重组模块，用于当所述图像采集器对所述被扫描物体的同一位置采集若干影像时，根据所述图像采集器采集若干所述影像的时间，对若干所述影像进行排序，并赋予相应的序号；将每一序号的所述影像的所有像素点，根据该像素点在所述影像中的位置进行编号；将若干所述影像的同一编号的像素点根据所述序号排列到一起形成目标像素点，并将排列好的所述目标像素点存储至预设的存储器；所述生成模块，用于从所述存储器获取所述目标像素点，将所述目标像素点生成三维片，并将所述三维片发送至所述主控模块；所述主控模块，用于接收所述三维片，并将所述三维片拼接成被扫描物体的三维模型；所述投影仪、图像采集器、所述生成模块以及重组模块均与所述主控模块电连接。2.如权利要求1所述的扫描仪，其特征在于，所述重组模块包括第一控制单元、分析单元以及排列单元；所述分析单元和所述排列单元均与所述第一控制单元电连接，所述第一控制单元与所述主控模块电连接；所述分析单元，用于分析所述影像像素点的排布，并获取所述影像的各像素点；所述排列单元，用于将分析所获得的像素点，按照预设的排列规则进行重新排布；所述第一控制单元用于控制所述分析单元和所述排列单元的工作情况。3.如权利要求2所述的扫描仪，其特征在于，所述重组模块根据所述编号的奇偶性，将排列好的所述目标像素点分别存贮至两个所述预设存储器。4.如权利要求3所述的扫描仪，其特征在于，所述预设存储器为FIFO存储器。5.如权利要求1所述的扫描仪，其特征在于，所述生成模块包括获取单元、生成单元，以及第二控制单元；所述获取单元和所述生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：白新平，
申请(专利权)人：深圳市维新登拓医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44