多模式三维扫描方法及系统技术方案

技术编号:23846446 阅读:77 留言:0更新日期:2020-04-18 06:38
一种多模式三维扫描方法,包括以下步骤:S1、获得经标定过的相机在不同扫描模式下的内参和外参,在切换扫描模式时,相机内参同步触发对应变换;S2、用户根据扫描需求,选择执行激光投影扫描模式、散斑投影扫描模式或过渡扫描模式。在整个扫描过程中不断融合转换下,散斑重建和激光线重建被统一到同一坐标系下,输出被扫描物体表面点云。以及提供一种多模式三维扫描系统。本发明专利技术适用多种扫描场景、增加单台扫描仪复用性、降低使用成本、高性价比。

Multi mode 3D scanning method and system

【技术实现步骤摘要】
多模式三维扫描方法及系统
本专利技术属于三维扫描仪
,涉及一种多模式三维扫描方法及系统。
技术介绍
近几年三维扫描行业发展迅速,出现了手持激光扫描仪,手持拍照式扫描仪,固定式拍照式扫描仪以及其他多种激光三维重建测量装置。上述装置的结构大多采用一种光学投影装置和工业镜头的组合,根据三维重建原理得到被测物体的三维表面信息。其中,手持式扫描仪以其便携性,被广泛用在汽车、航空、船舶、文物保护和医疗等行业中。基于激光和工业镜头的三维重建中,不同波段的激光对三维重建的效果也不同,现有技术中,手持式激光扫描仪通常应用红色激光或结合蓝色激光,实现不同的扫描效果。在上述激光扫描的过程中,需要在扫描场景粘贴标志点,通过标志点的拼接使得重建的每帧点云统一到同一坐标系下,后续结合修补标志点算法,从而得到被扫描物体完整表面信息。然而,在有些扫描场景中,首先被扫描物体不允许粘贴标志点,其次标志点修补过程中往往会出现细节丢失情况无法真实的还原被扫描物体表面信息,导致无法应用于不能使用标志点直接重建的应用领域,如珍贵文物重建等。已有的拍照式扫描仪通常应用散斑投影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模式三维扫描方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:/nS1、获得经标定过的相机在不同扫描模式下的内参和外参,在切换扫描模式时,相机内参同步触发对应变换;/nS2、用户根据扫描需求,选择执行对应的扫描模式:/nS21、激光投影扫描模式:进行激光投影,获得2D激光线和标志点图像并提取2D激光线以及标志点信息,利用三角法或对极线原理重建出三维激光线点云和标志点,并根据已有的标志点匹配信息得到前后帧点云的转换关系,从而得到同一坐标系下被扫描物体的表面点云;/nS22、散斑投影扫描模式:进行散斑投影,获得并提取2D散斑图像信息,利用模板匹配原理重建出三维面阵点云,并根据已有的点云特征点信息得...

【技术特征摘要】
1.一种多模式三维扫描方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1、获得经标定过的相机在不同扫描模式下的内参和外参,在切换扫描模式时,相机内参同步触发对应变换;
S2、用户根据扫描需求,选择执行对应的扫描模式:
S21、激光投影扫描模式:进行激光投影,获得2D激光线和标志点图像并提取2D激光线以及标志点信息,利用三角法或对极线原理重建出三维激光线点云和标志点,并根据已有的标志点匹配信息得到前后帧点云的转换关系,从而得到同一坐标系下被扫描物体的表面点云;
S22、散斑投影扫描模式:进行散斑投影,获得并提取2D散斑图像信息,利用模板匹配原理重建出三维面阵点云,并根据已有的点云特征点信息得到当前帧与之前帧的点云的转换关系,从而得到同一坐标系下的被扫描物体的表面点云。


2.如权利要求1所述的多模式三维扫描方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:
S23、从激光扫描模式转换到散斑扫描模式的过渡扫描模式:先使用激光扫描模式获得2D激光线图像,重建三维激光线和标志点,并根据标志点转换关系得到三维激光线点云,再切换到散斑投影,重建散斑图像三维面阵点云,并根据已有三维激光线点云特征与当前三维面阵点云特征进行匹配,得到其点云转换关系,把当前点云转换到已有坐标系下。


3.如权利要求1或2所述的多模式三维扫描方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:
S24、从激光扫描模式转换到散斑扫描模式的过渡扫描模式:先使用激光扫描模式获得2D激光线图像,重建三维激光线和标志点,并根据标志点转换关系得到三维激光线点云,再切换到散斑投影,重建至少三个在先的激光扫描视野下的标志点,并根据已有标志点与当前帧标志点进行匹配,得到其点云转换关系,把当前点云转换到已有坐标系下。


4.如权利要求1或2所述的多模式三维扫描方法,其特征在于,所述S2还包括:
S25、从散斑扫描模式转换到激光扫描模式的过渡扫描模式:先使用散斑扫描模式重建面阵点云与标志点集合,再切换到激光扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑俊焦吾振张立旦
申请(专利权)人:杭州思看科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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