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双激光单摄像头三维成像扫描台及扫描、成像方法技术

技术编号:19097524 阅读:51 留言:0更新日期:2018-10-03 02:16
本发明专利技术属于三维扫描台领域,尤其涉及一种双激光单摄像头三维成像扫描台及扫描、成像方法,包括承载转台、联接轨道、扫描设备和计算机终端,扫描设备包括中控机箱、自动升降轨道和设置在自动升降轨道上的扫描盒体,水平设置的联接轨道的两端分别与承载转台和中控机箱相连接,自动升降轨道与中控机箱的上顶面相连接,扫描盒体的中部设置有一台红外CCD及光学镜头和一台可见光CCD及光学镜头,红外CCD及光学镜头的左右两侧各设置有一台激光器,中控机箱的内部设置有控制组件,所述控制组件分别与承载转台、自动升降轨道、红外CCD及光学镜头、可见光CCD及光学镜头、激光器、计算机终端相连接,本装置成像速度快,成像效果好。

【技术实现步骤摘要】
双激光单摄像头三维成像扫描台及扫描、成像方法
本专利技术属于三维扫描台领域,尤其涉及一种双激光单摄像头三维成像扫描台及扫描、成像方法。
技术介绍
在三维扫描领域,三维扫描设备分为接触式扫描设备和非接触式扫描设备,非接触式扫描设备又分为光栅三维扫描设备和激光扫描设备,其中光栅三维扫描设备包括白光或蓝光类等,激光扫描设备分为激光点扫描类和激光线扫描类。接触式扫描设备的优点是具有极高的准确性。缺点是扫描速度慢,测量周期长;不提供采集真彩颜色功能;扫描时需和被测物接触,探头易磨损;对操作人员有较高的测量技巧要求;无法对易变形物体测量;价格高等。光栅扫描设备的优点有体积小,重量轻。缺点是必须在物体上均匀放置标记物,仅适合扫描小型物体,测程短,不能准确采集真彩颜色,扫描数据拼接复杂困难,容错率低,国内没有成熟产品,价格高。激光点扫描设备的优点是测程较长,扫描范围大。缺点是对中小物体扫描精度低,不能对单物体进行全向扫描,设备维护复杂,价格高。激光线扫描设备的优点是扫描精度较高,体积小,重量轻,便于和其它机械设备组合使用。缺点是测程短,难以采集真彩颜色,不能对单物体进行全向扫描。针对现有技术的不足,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双激光单摄像头三维成像扫描台,包括承载转台、联接轨道、扫描设备和计算机终端,所述扫描设备包括中控机箱、自动升降轨道和设置在自动升降轨道上的扫描盒体,水平设置的联接轨道的两端分别与承载转台和中控机箱相连接,承载转台的旋转轴向垂直于联接导轨的上表面,自动升降轨道与中控机箱的上顶面相连接,其特征在于:所述扫描盒体的中部设置有一台红外CCD及光学镜头和一台可见光CCD及光学镜头,红外CCD及光学镜头和可见光CCD及光学镜头呈上下位布置,红外CCD及光学镜头的左右两侧的扫描盒体上分别设置有一台激光器,中控机箱的内部设置有控制组件,所述控制组件分别与承载转台、自动升降轨道、红外CCD及光学镜头、可...

【技术特征摘要】
1.一种双激光单摄像头三维成像扫描台,包括承载转台、联接轨道、扫描设备和计算机终端,所述扫描设备包括中控机箱、自动升降轨道和设置在自动升降轨道上的扫描盒体,水平设置的联接轨道的两端分别与承载转台和中控机箱相连接,承载转台的旋转轴向垂直于联接导轨的上表面,自动升降轨道与中控机箱的上顶面相连接,其特征在于:所述扫描盒体的中部设置有一台红外CCD及光学镜头和一台可见光CCD及光学镜头,红外CCD及光学镜头和可见光CCD及光学镜头呈上下位布置,红外CCD及光学镜头的左右两侧的扫描盒体上分别设置有一台激光器,中控机箱的内部设置有控制组件,所述控制组件分别与承载转台、自动升降轨道、红外CCD及光学镜头、可见光CCD及光学镜头、激光器、计算机终端相连接。2.根据权利要求1所述的双激光单摄像头三维成像扫描台,其特征在于:所述的控制组件包括总控板、左侧激光器驱动模块、右侧激光器驱动模块、可见光CCD采集模块、红外CCD采集模块、左侧激光器驱动模块、承载转台控制模块、自动升降轨道控制模块、供电模块和数据传输接口,所述左侧激光器驱动模块、右侧激光器驱动模块、可见光CCD采集模块、红外CCD采集模块、左侧激光器驱动模块、承载转台控制模块、自动升降轨道控制模块、供电模块、数据传输接口均与总控板相连接。3.一种根据权利要求1所述双激光单摄像头三维成像扫描台的扫描、成像方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1)光斑中心快速提取算法扫描盒体左右两侧分别设置有一个激光器,两侧激光器的分别向承载转台上目标物体表面发射激光,在目标物体表面形成光斑,红外CCD及光学镜头其成像,采用光斑中心快速提取算法进行光斑提取,其中目标物体左侧光斑光斑中心算法包括以下步骤:a.目标物体材料不同,光斑大小灰度也不同,以实测环境条件为依据,在计算机终端中的程序中设定光斑灰度值δ为基础阈值,将连续个数超过m的、大于δ值的像素区域定为光斑中心的粗范围,其中,根据激光器在各类目标物体表面产生的光斑大小不同,以像素灰度值不小于δ的连续个数的最大值定为m,m不能小于3,或者采用通用方法公式:m=3+256/(δ+1);b.计算机终端中的程序对粗区域内的像素值进行n×n范围的高斯变化;c.找到粗范围内灰度值最大的像素位置P;d.通过自适应光斑灰度值的选取光斑精细范围的方法,在以P位置为中心的两侧得到精细范围半长,公式如下:其中m0为基础区域范围,g为灰度值,m为粗区域范围,m1为精细范围;其中m0根据不同材质颜色的目标物体设定不同的m0,m0不小于1;e.对精细范围内的所有像素求取像素灰度重心,得到光斑中心的位置坐标,公式如下:步骤2)成像算法扫描盒体左右两侧分别设置有一个激光器,两侧激光器的分别向承载转台上目标物体表面发射激光,在目标物体表面形成光斑,以左侧激光器光路计算为例,激光照射目标物体,光斑点为目标物体表面点B,B点水平坐标为(x,z),三维坐标则是(x,h,z),k为左侧激光器中心与红外CCD及光学镜头中心的距离,d为红外CCD及光学镜头中心到A点的距离,根据公式组:其中,f为红外CCD及光学镜头的焦距,i为光斑在红外CCD及光学镜头上的成像中心与红外CCD及光学镜头中心...

【专利技术属性】
技术研发人员:李亚军
申请(专利权)人:李亚军
类型:发明
国别省市:新疆,65

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