三维扫描方法、三维扫描系统和计算机可读存储介质技术方案

本申请涉及一种三维扫描方法、三维扫描系统和计算机可读存储介质。该三维扫描方法包括：通过三维扫描仪向被扫描对象的表面投射多个三维光面，使用三维扫描仪的至少两个摄像头同步采集被扫描对象的二维图像，得到至少两个同步二维图像；跟踪器在三维扫描仪采集至少两个同步二维图像时同步跟踪三维扫描仪的位姿信息；计算单元根据空间位置关系和至少两个同步二维图像，生成可信三维点面信息，并且根据可信三维点面信息和与可信三维点面信息对应的三维扫描仪的位姿信息，重建被扫描对象的三维模型。通过本发明专利技术，解决了相关技术中被扫描对象表面的标记点容易导致三维点面信息误匹配的问题，避免了因被扫描对象表面的标记点导致的误差。

【技术实现步骤摘要】
三维扫描方法、三维扫描系统和计算机可读存储介质
本申请涉及三维扫描领域，特别是涉及三维扫描方法、三维扫描系统、计算机设备和计算机可读存储介质。
技术介绍
结构光三维扫描仪是一种利用投影结构光的方法获取被测量物体三维信息的设备，目前广泛应用于工业产品检测、逆向设置、仿真、定位等领域。结构光立体视觉的基本原理是，利用结构光(如线激光、格雷码、莫尔条纹等)投影，基于三角法原理和极线约束原理，经图像匹配后获得物体的局部三维信息，再通过点面信息拼接和重构获得物体的整体三维模型。近年来，各类结构光三维扫描测量设备，特别是手持式三维扫描仪发展迅速。手持式三维扫描仪通常包括一个结构光投影器、两个相机以及用于进行三维数字图像处理的计算单元。两个相机通过三角测量原理获得物体的三维数据，再基于标记点再计算单元进行数据拼接，实现三维扫描和测量功能。手持式三维扫描仪携带方便，使用自由，应用广泛。为了提高扫描的速度，上述结构光投影器通常配置为可投射多线激光的一个或多个激光器，同时投射数十条甚至上百条密集线结构光，然后通过算法找到正确的匹配。其难点是，密集三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维扫描系统，其特征在于，包括：三维扫描仪、跟踪器和计算单元；所述三维扫描仪和所述跟踪器分别与所述计算单元电性连接；其中，/n所述三维扫描仪包括线结构光投影器和至少两个摄像头；其中，所述线结构光投影器，用于向被扫描对象的表面投射多个三维光面，所述多个三维光面在所述被扫描对象的表面形成多条线结构光；所述多个三维光面、所述至少两个摄像头的空间位置关系均被预先标定；所述至少两个摄像头，用于在所述被扫描对象的表面形成有所述多条线结构光的情况下，同步采集所述被扫描对象的二维图像，得到至少两个同步二维图像；/n所述跟踪器，用于在所述三维扫描仪采集所述至少两个同步二维图像时同步跟踪所述三维扫描仪的位...

【技术特征摘要】
1.一种三维扫描系统，其特征在于，包括：三维扫描仪、跟踪器和计算单元；所述三维扫描仪和所述跟踪器分别与所述计算单元电性连接；其中，
所述三维扫描仪包括线结构光投影器和至少两个摄像头；其中，所述线结构光投影器，用于向被扫描对象的表面投射多个三维光面，所述多个三维光面在所述被扫描对象的表面形成多条线结构光；所述多个三维光面、所述至少两个摄像头的空间位置关系均被预先标定；所述至少两个摄像头，用于在所述被扫描对象的表面形成有所述多条线结构光的情况下，同步采集所述被扫描对象的二维图像，得到至少两个同步二维图像；
所述跟踪器，用于在所述三维扫描仪采集所述至少两个同步二维图像时同步跟踪所述三维扫描仪的位姿信息；
所述计算单元，用于根据所述空间位置关系和所述至少两个同步二维图像，生成可信三维点面信息，并且根据所述可信三维点面信息和与所述可信三维点面信息对应的三维扫描仪的位姿信息，重建所述被扫描对象的三维模型。


2.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，所述三维扫描仪包括N个摄像头A1，A2，…，AN，N≥2，其中，所述多个三维光面以及所述N个摄像头中每个摄像头之间的空间位置关系均被预先标定；所述计算单元，用于根据以下信息中的至少两项信息生成备选三维点面信息，并使用以下信息中除所述至少两项信息之外的信息校验所述备选三维点面信息，得到所述可信三维点面信息：所述多个三维光面；摄像头A1，A2，…，AN同步采集的二维图像B1，二维图像B2，…，二维图像BN。


3.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，所述三维扫描仪包括N个摄像头A1，A2，…，AN，N≥3，其中，所述多个三维光面以及所述N个摄像头中每个摄像头之间的空间位置关系均被预先标定；所述计算单元，用于根据以下信息中的两项信息生成备选三维点面信息，并使用以下信息中除所述两项信息之外的信息校验所述备选三维点面信息，得到所述可信三维点面信息：所述多个三维光面；摄像头A1，A2，…，AN同步采集的二维图像B1，二维图像B2，…，二维图像BN。


4.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，所述三维扫描系统还包括：时钟同步单元，所述时钟同步单元分别与所述三维扫描仪和所述跟踪器电性连接；所述时钟同步单元用于提供时钟同步信号；其中，所述线结构光投影器、所述三维扫描仪的至少两个摄像头以及所述跟踪器根据所述时钟同步信号同步工作。


5.一种权利要求1至4中任一项所述的三维扫描系统的三维扫描方法，其特征在于，所述三维扫描方法包括：
所述三维扫描仪向所述被扫描对象的表面投射多个三维光面，在所述多个三维光面在所述被扫描对象的表面形成多条线结构光的情况下，使用所述三维扫描仪的至少两个摄像头同步采集所述被扫描对象的二维图像，得到所述至少两个同步二维图像；其中，所述多个三维光面、所述至少两个摄像头的空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江峰，郑俊，
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