一种桌面扫描仪制造技术

本实用新型专利技术公开一种桌面扫描仪，包括外壳，以及安装在外壳内的转动机构和扫描机构，其中，所述转动机构包括用于带动被扫描物品转动的转动台，所述扫描机构包括固定安装在扫描平台上的投影仪和摄像头，所述投影仪同时投射至少2种不同颜色的光栅条纹，不同颜色的光栅条纹相互间隔依次排列，投射在被扫描物品上，摄像头实时拍摄被光栅条纹全部覆盖后的被扫描物品，并将拍摄数据发送给控制模块。本实用新型专利技术所述的桌面扫描仪，通过安全的投影光、可转动的扫描平台，可实现物体表面的全方面快速扫描。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种桌面扫描仪，属于3D扫描

技术介绍
三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的点云（pointcloud），这些点可用来插补成物体的表面形状，越密集的点云可以创建更精确的模型。目前常规的桌面扫描仪大多采用三维激光扫描技术，采用的激光光源亮度高，能量大，会对眼睛造成不可逆的严重伤害；此外，扫描过程中，放置被扫描物品的转盘可进行360度转动，但激光投影设备是固定不动的，这样的设置很难实现形状不规则物体的全方位扫描。有鉴于此，本专利技术人对此进行研究，专门开发出一种桌面扫描仪，本案由此产生。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种桌面扫描仪，通过安全的投影光和可转动的扫描平台，实现物体表面的全方面快速扫描。为了实现上述目的，本技术的解决方案是：一种桌面扫描仪，包括外壳，以及安装在外壳内的转动机构和扫描机构，其中，所述转动机构包括用于带动被扫描物品转动的转动台，所述扫描机构包括固定安装在扫描平台上的投影仪和摄像头，所述投影仪同时投射至少2种不同颜色的光栅条纹，不同颜色的光栅条纹相互间隔依次排列投射在被扫描物品上，摄像头实时拍摄被光栅条纹全部覆盖后的被扫描物品，并将拍摄数据发送给控制模块。作为优选，所述扫描平台为可活动平台，通过电机控制扫描平台活动。作为优选，控制扫描平台活动的电机包括用于控制其上下水平升降的步进电机，和控制其向上或向下转动的伺服电机。作为优选，所述投影仪投射的光栅条纹为可见光或不可见光。作为优选，所述投影仪同时投射黑白2种相互间隔设置的垂直光栅条纹，采用黑白2种颜色的光栅条纹，便于拍摄到的图像数据后期处理。作为优选，所述转动台包括转盘支架、轴承、转盘和伺服电机，其中，所述转盘支架固定安装在桌面扫描仪底板上，转盘通过轴承安装在转盘支架上，所述转盘与伺服电机相连，通过伺服电机驱动转盘在转盘支架上转动。通过伺服电机可以使转动台进行任意角度的转动，进而使被扫描物品的任何方位都可以被摄像头拍摄到，使3D模型更精细。作为优选，所述转盘支架为中空的圆柱，电机安装在转盘支架内；所述转盘上表面覆盖有防滑胶垫，防滑脚垫的设置可以是被扫描物品在扫描过程中，转动更平稳。作为优选，所述外壳包括固定的壳体和移动门，所述移动门可以沿着导轨进行左右移动，便于被扫描物品的放置和取出。作为优选，所述控制模块采用微处理器控制，分别与投影仪、摄像头、各个电机相连，用于控制其各项动作，并将采集到的拍摄数据发送给上位机进行处理。作为优选，所述外壳上设有指示各种状态的LED指示灯，所述指示灯与控制模块相连。上述桌面扫描仪工作原理：首先将被扫描物品放置在转动台上，通过转动台伺服电机驱动转动台转动，被扫描物品跟着转动，调整扫描平台的高度，投影仪投射出光栅条纹，所述光栅条纹水平照射到有曲面的物体上会变成曲线，摄像头捕获该图像，并通过控制模块将拍摄到的图像传输给上位机，上位机通过对应软件合成3D模型，在扫描过程中，可通过扫描机构的步进电机和伺服电机调整投影仪和摄像头的高度及角度，实现俯视、仰视等角度的扫描。与现有技术相比，本技术所述的桌面扫描仪具有如下优点：1、采用安全的投影光，其原理是采用投影光将特定的光栅条纹投影到测量工件表面，借助高分辨率的摄像头对光栅干涉条纹进行拍照，利用光学拍照定位技术和光栅测量原理，可在极短时间内获得复杂工作表面的完整点云；2、可转动的转动台和上下活动的扫描平台可以调整拍摄和投影的角度，通过进行不同角度的扫描，复杂模型也可以一次性完成扫描。以下结合附图及具体实施例对本技术做进一步详细描述。附图说明图1为本实施例的桌面扫描仪立体结构图（移动门打开）；图2为本实施例的桌面扫描仪内部结构图；图3为本实施例的转动台立体图；图4为本实施例的转动台剖面图。具体实施方式如图1-2所示，一种桌面扫描仪，包括外壳1，以及安装在外壳1内的转动机构2和扫描机构3，所述转动机构2安装在外壳1底板5上，所述扫描机构3通过支撑架4安装在外壳1底板5上。在本实施例中，所述外壳1包括固定壳体11和移动门12，所述移动门12可以沿着导轨13进行左右移动，便于被扫描物品的放置和取出。所述转动机构2包括用于带动被扫描物品转动的转动台21，所述转动台21采用伺服电机驱动，通过伺服电机可以使转动台21进行任意角度的转动，进而使被扫描物品的任何方位都可以被扫描机构3的摄像头33拍摄到，使3D模型更精细。所述扫描机构3包括固定安装在扫描平台31上的投影仪32和摄像头33，在本实施例中，所述投影仪32、摄像头33和控制模块统一安装在扫描盒34中，扫描盒34固定安装在扫描平台上31，这样设置可以保证投影仪32、摄像头33实现同位转动，即投影仪32、摄像头33的相对位置完全固定，不会因为扫描平台31的活动而调整。所述投影仪32内设有光栅，可同时投射至少2种不同颜色的光栅条纹，不同颜色的光栅条纹相互间隔依次排列，投射在被扫描物品上，摄像头33实时拍摄被光栅条纹全部覆盖后的被扫描物品，并将拍摄数据发送给控制模块。所述投影仪32投射的光栅条纹为可见光或不可见光，当采用可见光时采用可见光摄像头，当采用不可见光时，采用不可见光摄像头。在本实施例中，所述光栅条纹为黑白2种颜色相互间隔设置的垂直条纹，且为可见光，采用黑白2中颜色的光栅条纹，便于拍摄到的图像数据后期处理。光栅条纹的间距根据扫描精度的要求进行调整，光栅最小间距为一般为0.1mm，光栅间距越小，扫描精度越高。所述摄像头33正对转动台21。为实现被扫描物品的全方位扫描，所述扫描平台31为可活动平台，扫描平台31分别与伺服电机35和步进电机36相连，其中，步进电机36用于驱动扫描平台31上下水平移动，为保证扫描盒34稳定升降，扫描平台31两侧还设有导杆37，扫描平台31在步进电机36的带动下可沿导杆37上下滑动。伺服电机35用于驱动扫描平台31向上或向下转动，实现被扫描物品的俯视扫描和仰视扫描。如图3-4所示，所述转动台21包括转盘支架211、轴承212、转盘213和电机214，其中，所述转盘支架211固定安装在桌面扫描仪底板5上，转盘213通过轴承212安装在转盘支架211上，所述转盘213与电机214相连，通过电机214驱动转盘213在转盘支架211上转动。在本实施例中，所述转盘支架211为中空的圆柱，电机214安装在转盘支架211内。环形转盘支架211可以使转盘213一直保持在水平状态，不会出现抖动、倾斜，进而使扫描精度大幅度提高。所述转盘213通过螺钉215与电机214相连接，电机214转动，转盘213随之运动，所述电机采用伺服电机。所述轴承212采用端面滚针轴承，为环形，其上端面与转盘213下底面相接触，下端面与转盘支架1上表面相接触，通过端面滚针轴承可以使转盘213转动更平顺。为使被扫描物品在扫描过程中，转动更平稳，所述转盘213上表面覆盖有防滑胶垫216。为方便线缆穿设，所述转盘支架的侧壁底部设有一供线缆穿过的穿线孔217。所述转动台21外周还设有一个外罩，使整个转动台21运行平稳、结构美观。所述控制模块采用微处理器控制，分别与投影仪32、摄像头33、各个电机相连，用于控制其各项动作，并将采集到的拍摄数据发送给上位机进行处理。所述外壳1上设有指示各种状态的LED指示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桌面扫描仪，其特征在于：包括外壳，以及安装在外壳内的转动机构和扫描机构，其中，所述转动机构包括用于带动被扫描物品转动的转动台，所述扫描机构包括固定安装在扫描平台上的投影仪和摄像头，所述投影仪同时投射至少2种不同颜色的光栅条纹，不同颜色的光栅条纹相互间隔依次排列，投射在被扫描物品上，摄像头实时拍摄被光栅条纹全部覆盖后的被扫描物品，并将拍摄数据发送给控制模块。

【技术特征摘要】
1.一种桌面扫描仪，其特征在于：包括外壳，以及安装在外壳内的转动机构和扫描机构，其中，所述转动机构包括用于带动被扫描物品转动的转动台，所述扫描机构包括固定安装在扫描平台上的投影仪和摄像头，所述投影仪同时投射至少2种不同颜色的光栅条纹，不同颜色的光栅条纹相互间隔依次排列，投射在被扫描物品上，摄像头实时拍摄被光栅条纹全部覆盖后的被扫描物品，并将拍摄数据发送给控制模块。2.如权利要求1所述的一种桌面扫描仪，其特征在于：所述扫描平台为可活动平台，通过电机控制扫描平台活动。3.如权利要求2所述的一种桌面扫描仪，其特征在于：控制扫描平台活动的电机包括用于控制其上下水平升降的步进电机，和控制其向上或向下转动的伺服电机。4.如权利要求1所述的一种桌面扫描仪，其特征在于：所述投影仪投射的光栅条纹为可见光或不可见光。5.如权利要求1所述的一种桌面扫描仪，其特征在于：所述投影仪同时投射黑白2种相互间隔设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张靖，金良，金杰，傅志强，冯祺凯，
申请(专利权)人：浙江迅实科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33