一种基于无线同步的扫描装置及扫描系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提供一种基于无线同步的扫描装置及扫描系统，其中，所提供的扫描装置包括：至少两个第二成像模块、第二移动处理平台、第二时钟同步模块以及第二天线模块；第二成像模块分别与第二移动处理平台和第二时钟同步模块连接；第二移动处理平台与第二天线模块连接，第二时钟同步模块与跟踪装置进行数据交互，实现时钟同步；第二天线模块与无线数据网关通信连接。本实用新型专利技术实施例提供的装置，实现了全无线跟踪扫描测量的整体方案。

A scanning device and system based on wireless synchronization

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线同步的扫描装置及扫描系统
本技术涉及三维扫描
，尤其涉及一种基于无线同步的扫描装置及系统。
技术介绍
近年来，三维扫描作为一种快速三维数字化技术被越来越多地应用在各个领域，包括逆向工程、工业检测、计算机视觉、CG制作等等，特别是在当前发展迅猛的3D打印和智能制造领域，三维扫描作为前端三维数字化和三维视觉传感技术，已经成为产业链上的重要一环；同时，各类应用在三维扫描设备的成本、实用性、精确性和可靠性等诸多方面提出了更高的要求。在工业现场三维测量场景中，在很多面对实际应用的情况无法在被测量物上进行用以空间定位的辅助标志点的粘贴，因此在技术方案上衍生出一种使用跟踪式测量装置对扫描装置进行空间坐标定位。二者组合成跟踪式扫描系统，实现对被测量物的精确三维扫描的测量方式，此种方式可实现无需在被测量物上粘贴辅助标志点而完成扫描工作。在此系统中存在跟踪装置与扫描装置，两者之间需要精确的工作时钟同步需求以保证系统的整体精度，同时需要信号链路作为扫描仪到计算系统的数据传输；在传统的系统中需要使用物理线缆实现数据以及同步信号的链路实现，这个线缆对很多使用现场带来很大的不便。
技术实现思路
为解决现有的扫描系统中需要使用物理线缆实现数据以及同步信号的链路实现的问题，本技术实施例提供一种基于无线同步的扫描装置及系统。一方面，本技术实施例提供一种基于无线同步的扫描装置，包括：至少两个第二成像模块、第二移动处理平台、第二时钟同步模块以及第二天线模块；第二成像模块分别与第二移动处理平台和第二时钟同步模块连接，用于根据投影图案从不同视点获得物体表面空间所在位置的2D图像数据，并将该2D图像数据发送至第二移动处理平台；第二移动处理平台与第二天线模块连接，用于接收第二成像模块发送的所述2D图像数据，并进行前端处理运算，并将运算后的数据通过第二天线模块发送至计算机终端；第二时钟同步模块，用于与跟踪装置进行数据交互，实现时钟同步；第二天线模块与无线数据网关通信连接，用于无线发送和接收第二时钟同步模块的数据和第二移动处理平台的数据，将第二移动处理平台发送的运算后的数据发送至计算机终端，以及将第二时钟同步模块的数据与跟踪装置进行交互。进一步地，第二时钟同步模块包括：第二同步逻辑控制器和第二无线同步协调单元；第二同步逻辑控制器和第二无线同步协调单元通信连接，第二无线同步协调单元向第二同步逻辑控制器输入控制信号；第二同步逻辑控制器与第二成像模块连接，用于向第二成像模块输出脉冲信号；第二无线同步协调单元与第二天线模块连接，用于通过第二天线模块接收和发送数据。进一步地，第二无线同步协调单元包括第二同步脉冲协调器、第二射频收发器和第二功率放大器；第二射频收发器分别与第二同步脉冲协调器和第二功率放大器连接，第二同步脉冲协调器与第二同步逻辑控制器连接，用于向第二同步逻辑控制器输入控制信号；第二功率放大器与第二天线模块连接，用于通过第二天线模块接收和发送数据。进一步地，第二天线模块包括：第二无线数据传输单元，第二天线复用器和第二内置天线；第二天线复用器分别与第二无线数据传输单元和第二内置天线连接，第二无线数据传输单元与第二移动处理平台连接，第二天线复用器与第二时钟同步模块连接；第二无线数据传输单元用于实现扫描装置和跟踪装置与计算机终端的通信连接；第二天线复用器用于根据接收的信号的类型，选择与信号的类型对应的第二内置天线的天线匹配电路；第二内置天线用于利用天线匹配电路，对信道进行匹配。进一步地，第二无线数据传输单元包括设备连接控制子单元，控制图像传感单元拍摄计算机终端提供的包含连接信息的二维码，识别设备对应的计算机终端的目标，然后检测无线连接状态，读取用户设置实现设备和上位机的无线连接。进一步地，本技术实施例提供的扫描装置还包括移动电源，该移动电源与第二移动处理平台连接，用于为扫描装置供电；移动电源采用外接电源和电池两种供电模式，根据外接电源和电池状态自动切换设备供电来源。进一步地，本技术实施例提供的扫描装置还包括便携显示屏，便携显示屏和第二移动处理平台连接，用于显示设备状态信息和扫描模型图像。进一步地，第二移动处理平台包括至少一个第二移动处理单元，第二移动处理单元，包括：第二控制器和第二图像数据处理器，第二控制器与第二图像数据处理器电连接；第二控制器用于向第二时钟同步模块发送驱动指令，第二时钟同步模块根据驱动指令进行运行；第二图像数据处理器用于将2D图像数据，进行前端处理运算，运算后的数据为目标检测结果，并将目标检测结果通过第二天线模块发送至计算机终端。进一步地，第二成像模块包括图案投射单元和图像传感单元，图案投射单元和图像传感单元通信连接；图案投射单元包括若干激光器和LED投射子单元，激光器和LED投射子单元按照预设的投射角度进行组合，在物体表面形成投影图案；图像传感单元根据图案投射单元产生的投影图案实时从不同视点获得物体表面的2D图像。另一方面，本技术实施例提供一种扫描系统，包括至少一台如上述任一实施例的扫描装置、至少一台跟踪装置、无线数据网关和计算机终端，扫描装置、跟踪装置和计算机终端通过无线数据网关通信连接。本技术实施例提供的基于无线同步的扫描装置及系统，借助使用设备内置的移动处理平台对扫描测量数据进行计算并通过无线传输，替代了传统方案中使用的数据传输链路的物理线缆，同时由于使用了时钟同步模块，实现了跟踪装置与扫描装置的实时同步采样，实现了全无线跟踪扫描测量的整体方案。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本技术一实施例提供的基于无线同步的扫描系统的结构示意图；图2为本技术一实施例提供的基于无线同步的扫描装置的结构示意图；图3为本技术一实施例提供的基于无线同步的扫描装置的第二成像模块的结构示意图；图4为本技术一实施例提供的基于无线同步的跟踪装置的结构示意图；图5为本技术一实施例提供的基于无线同步的扫描装置的第二移动处理平台的结构示意图；图6为本技术一实施例提供的基于无线同步的扫描装置的第二天线模块结构示意图；图7为本技术一实施例提供的基于无线同步的扫描装置的第二时钟同步模块结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。参考图1，图1为本技术一实施例提供的基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线同步的扫描装置，其特征在于，包括：/n至少两个第二成像模块、第二移动处理平台、第二时钟同步模块以及第二天线模块；/n所述第二成像模块分别与所述第二移动处理平台和所述第二时钟同步模块连接，用于根据投影图案从不同视点获得物体表面空间所在位置的2D图像数据，并将所述2D图像数据发送至所述第二移动处理平台；/n所述第二移动处理平台与所述第二天线模块连接，用于接收所述第二成像模块发送的所述2D图像数据，并进行前端处理运算，并将运算后的数据通过所述第二天线模块发送至计算机终端；/n所述第二时钟同步模块，用于与跟踪装置进行数据交互，实现时钟同步；/n所述第二天线模块与无线数据网关通信连接，用于无线发送和接收所述第二时钟同步模块的数据和所述第二移动处理平台的数据，将所述第二移动处理平台发送的所述运算后的数据发送至所述计算机终端，以及将所述第二时钟同步模块的数据与所述跟踪装置进行交互。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于无线同步的扫描装置，其特征在于，包括：
至少两个第二成像模块、第二移动处理平台、第二时钟同步模块以及第二天线模块；
所述第二成像模块分别与所述第二移动处理平台和所述第二时钟同步模块连接，用于根据投影图案从不同视点获得物体表面空间所在位置的2D图像数据，并将所述2D图像数据发送至所述第二移动处理平台；
所述第二移动处理平台与所述第二天线模块连接，用于接收所述第二成像模块发送的所述2D图像数据，并进行前端处理运算，并将运算后的数据通过所述第二天线模块发送至计算机终端；
所述第二时钟同步模块，用于与跟踪装置进行数据交互，实现时钟同步；
所述第二天线模块与无线数据网关通信连接，用于无线发送和接收所述第二时钟同步模块的数据和所述第二移动处理平台的数据，将所述第二移动处理平台发送的所述运算后的数据发送至所述计算机终端，以及将所述第二时钟同步模块的数据与所述跟踪装置进行交互。


2.如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述第二时钟同步模块包括：第二同步逻辑控制器和第二无线同步协调单元；
所述第二同步逻辑控制器和第二无线同步协调单元通信连接，所述第二无线同步协调单元向第二同步逻辑控制器输入控制信号；
所述第二同步逻辑控制器与所述第二成像模块连接，用于向第二成像模块输出脉冲信号；
所述第二无线同步协调单元与所述第二天线模块连接，用于通过所述第二天线模块接收和发送数据。


3.如权利要求2所述的扫描装置，其特征在于，所述第二无线同步协调单元包括第二同步脉冲协调器、第二射频收发器和第二功率放大器；
所述第二射频收发器分别与所述第二同步脉冲协调器和所述第二功率放大器连接；
所述第二同步脉冲协调器与所述第二同步逻辑控制器连接，用于向所述第二同步逻辑控制器输入控制信号；
所述第二功率放大器与所述第二天线模块连接，用于通过所述第二天线模块接收和发送数据。


4.如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述第二天线模块包括：第二无线数据传输单元，第二天线复用器和第二内置天线；所述第二天线复用器分别与所述第二无线数据传输单元和第二内置天线连接，所述第二无线数据传输单元与所述第二移动处理平台连接，所述第二天线复用器与所述第二时钟同步模块连接；
所述第二无...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洲强，董伟超，杜华，李仁举，
申请(专利权)人：北京天远三维科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11