自动选择扫描策略的3D扫描制造技术

根据一个实施例，公开了一种用于3D扫描对象表面的至少一部分的方法。该方法包括使用包括至少一个相机的光学扫描仪来记录对象表面的该至少一部分的一个或多个测试2D图像；自动识别该测试2D图像中第一感兴趣级别的第一片段，该第一片段对对象表面的该至少一部分上的感兴趣区域成像；识别包括对象表面的该至少一部分的感兴趣区域的第一3D体积；选择限定第一分辨率和/或第一覆盖范围的第一输入；使用第一输入来3D扫描第一3D体积内的对象表面的该至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动选择扫描策略的3D扫描
本公开总体上涉及对象的3D扫描以获得对象的数字3D表示。更具体地，本公开涉及被配置为基于对象的感兴趣区域的自动识别来选择扫描策略的方法和3D扫描仪。
技术介绍
当使用光学方法对对象进行3D扫描时，可以从一系列2D图像中得出对象的数字3D表示，每个2D图像都提供对象表面一部分的表面形貌信息。3D扫描可以基于几种光学检测技术，例如三角测量或对焦扫描。许多三角测量3D扫描仪使用激光束来探测对象表面，并利用2D相机来寻找激光束反射的位置。取决于激光撞击表面多远，激光束会出现在相机视野的不同位置处。将该技术称为三角测量，因为激光束撞击在表面上所处的点，相机和光源共同形成三角形。通过将激光束扫过对象来记录对象表面较大部分的形貌信息。可使用照亮例如几平方厘米的面积的图案化的探测光束而不是单个激光点或线来加快采集过程。几种类型的3D扫描仪可商购获得，例如来自3shapeA/S的D2000扫描仪，其中要扫描的对象布置在3D扫描仪的扫描体积中。在修复和正畸手术两者中，至关重要的是确定要提供假体处的牙齿部位。通常，对牙齿部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于3D扫描对象表面的至少一部分的方法，该方法包括：/n使用包括至少一个相机的光学扫描仪记录对象表面的所述至少一部分的一个或多个测试2D图像；/n自动识别所述测试2D图像内的第一感兴趣级别的第一片段，所述第一片段对对象表面的所述至少一部分上的感兴趣区域成像；/n识别包括对象表面的所述至少一部分的所述感兴趣区域的第一3D体积；/n选择限定第一分辨率和/或第一覆盖范围的第一输入；和/n使用所述第一输入来3D扫描所述第一3D体积内的对象表面的所述至少一部分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180322 DK PA2018701821.一种用于3D扫描对象表面的至少一部分的方法，该方法包括：
使用包括至少一个相机的光学扫描仪记录对象表面的所述至少一部分的一个或多个测试2D图像；
自动识别所述测试2D图像内的第一感兴趣级别的第一片段，所述第一片段对对象表面的所述至少一部分上的感兴趣区域成像；
识别包括对象表面的所述至少一部分的所述感兴趣区域的第一3D体积；
选择限定第一分辨率和/或第一覆盖范围的第一输入；和
使用所述第一输入来3D扫描所述第一3D体积内的对象表面的所述至少一部分。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括
在所述一个或多个测试2D图像中自动识别第二感兴趣级别的第二片段，所述第二片段对对象表面的所述至少一部分上的第二感兴趣级别的区域成像；
识别包括对象表面的所述至少一部分的第二感兴趣级别的所述区域的第二3D体积；
选择限定第二分辨率和/或第二覆盖范围的第二输入；和
使用所述第二输入来3D扫描所述第二3D体积内的对象表面的所述至少一部分。


3.根据一项或多项前述权利要求所述的方法，其中，所述第一输入限定所述第一分辨率，所述第一分辨率高于由所述第二输入限定的所述第二分辨率。


4.根据一项或多项前述权利要求所述的方法，其中，所述3D扫描被配置为在所述第一输入和第二输入之间交替至少一次。


5.根据一项或多项前述权利要求所述的方法，其中，
选择限定所述第一分辨率和/或所述第一覆盖范围的所述第一输入是自动执行的；和/或
选择限定所述第二分辨率和/或第二覆盖范围的所述第二输入是自动执行的。


6.根据一项或多项前述权利要求所述的方法，其中，
识别包括对象表面的所述至少一部分的感兴趣区域的所述第一3D体积是自动执行的；和/或
识别包括对象表面的所述至少一部分的第二感兴趣级别的区域的所述第二3D体积是自动执行的。


7.根据一项或多项前述权利要求所述的方法，其中，所述3D扫描包括：
将探测光束投射到扫描体积中；
记录数据集，所述数据集包括从放置在所述扫描体积中的对象表面的所述至少一部分接收的光的一个或多个第一数据集和一个或多个第二数据集；
在所述第一输入和第二输入之间交替至少一次，以使用所述第一输入获取所述第一3D体积内的所述一个或多个第一数据集，并使用所述第二单元获取所述第二3D体积内的所述一个或多个第二数据集，以及
组合一个或多个第一数据集和一个或多个第二数据集，以提供组合的数据集，所述组合的数据集用于生成对象表面的所述至少一部分的数字3D表示。


8.根据一项或多项前述权利要求所述的方法，其中，使用所述第一输入对所述第一3D体积内的对象表面的所述至少一部分进行3D扫描包括：
获取一个或多个第一数据集；和
使用对象表面的所述至少一部分的一个或多个第一数据集生成数字3D表示，其中所述感兴趣区域以第一较高的分辨率表示。


9.根据一项或多项前述权利要求所述的方法，其中，使用所述第二输入对所述第二3D体积内的对象表面的所述至少一部分进行3D扫描包括：
获取一个或多个第二数据集；和
使用对象表面的所述至少一部分的一个或多个第二数据集生成数字3D表示，其中，所述第二感兴趣级别的区域用第二较低分辨率表示。


10.根据权利要求8和9所述的方法，其进一步包括通过组合使用所述一个或多个第一数据集生成的数字3D表示与使用所述一个或多个第二数据集生成的数字3D表示，来生成所述对象表面的所述至少一部分的数字3D表示。


11.根据一项或多项前述权利要求所述的方法，还包括：取决于所述至少一个相机的模型，识别包括所述感兴趣区域的所述第一3D体积和/或包括所述第二感兴趣级别的区域的所述第二3D体积。


12.根据一项或多项前述权利要求所述的方法，其中，识别所述第一片段和/或所述第二片段包括使用图像分段来分析所述一个或多个测试2D图像。


13.根据权利要求12所述的方法，其中，使用机器学习算法来执行图像分段。


14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述机器学习算法至少部分地基于卷积神经网络。


15.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，还包括：当记录所述一个或多个测试2D图像时，使用环境光照射所述对象。


16.根据一项或多项前述权利要求所述的方法，还包括：自动调整所述至少一个相机的曝光。


17.根据一项或多项前述权利要求所述的方法，还包括使用相同的至少一个相机来获取一个或多个测试2D图像以及获取用于3D扫描的图像。


18.根据一个或多个前述权利要求所述的方法，还包括使用所述一个或多个测试2D图像，识别包括使用数字3D表示的所述对象的感兴趣区域的所述第一3D体积。


19.一种光学3D扫描仪，所述光学3D扫描仪被配置为记录放置在扫描体积中的对象的几何数据，所述光学3D扫描仪包括：
扫描单元，所述扫描单元包括：
布置成将探测光束投射到所述扫描体积中的光源，以及
至少一个相机，所述至少一个相机布置成用于记录从放置在所述扫描体积中的对象接收的光的一个或多个数据集；和
控制单元，所述控制单元包括数据处理器，所述数据处理器被配置为：
向所述至少一个相机提供指令，以记录对象表面的至少一部分的一个或多个测试2D图像，
自动识别所述测试2D图像内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔约瑟夫·霍伦贝克，
申请(专利权)人：三形状股份有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK