投影装置和三维扫描系统制造方法及图纸

本申请实施例涉及一种投影装置和三维扫描系统，通过投影装置包括至少两个激光组件，第一激光组件配置为发射激光以在待扫描物体表面投射出散斑图案并形成第一投影区域，第二激光组件配置为发射激光以在待扫描物体表面投射出散斑图案并形成第二投影区域；第一激光组件和第二激光组件之间的相对设置位置满足以下条件：使得第一投影区域与第二投影区域部分交叠；如此，第一投影区域与第二投影区域之间的交叠区域内散斑密度增加，图案的随机性增强，在搜索相似点时，搜索到错误对应点的概率下降，从而增加了匹配精准度，减少了误匹配率，提高了视差图精度，提高了点云质量。提高了点云质量。提高了点云质量。

【技术实现步骤摘要】
投影装置和三维扫描系统


[0001]本申请涉及三维扫描领域，特别是涉及投影装置和三维扫描系统。

技术介绍

[0002]图像匹配(Image Matching)是三维重建的重要步骤，具体通过对影像内容、特征、结构、关系、纹理及灰度等的对应关系、相似性和一致性的分析，寻求相似影像目标。根据图像匹配得到的视差图能够计算出所扫描物体的点云信息。对多个相机在同一时间获得的帧进行分析，获得所扫描物体在多个帧上的对应坐标，根据多个相机的相对关系和对应坐标能够计算得到视差图。
[0003]但是由于在诸如白墙等纹理不明显区域进行图像匹配时容易匹配到错误对应点，甚至纹理量不够的情况下有的区域无法匹配到对应点，影响了最终的物体点云精度。为了解决这一问题，本领域中一般会借助外部设备，人为为所扫描物体添加纹理，提高匹配精度；这种人为添加纹理的方法，操作繁琐，效果有待进一步优化。
[0004]如何减少误匹配率，提高视差图精度，提高点云质量，仍然是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请实施例为解决
技术介绍
中存在的至少一个问题而提供一种投影装置和三维扫描系统。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种投影装置，包括：至少两个激光组件，其中，
[0007]第一激光组件配置为发射激光以在待扫描物体表面投射出散斑图案并形成第一投影区域；
[0008]第二激光组件配置为发射激光以在所述待扫描物体表面投射出散斑图案并形成第二投影区域；
[0009]所述第一激光组件和所述第二激光组件之间的相对设置位置满足以下条件：使得所述第一投影区域与所述第二投影区域部分交叠。
[0010]在一可选实施例中，所述第一激光组件和所述第二激光组件之间的相对设置位置具体满足以下条件：使得所述第一投影区域与所述第二投影区域之间的交叠面积大于等于所述第一投影区域面积的50％，且小于所述第一投影区域面积的100％。
[0011]在一可选实施例中，所述至少两个所述激光组件呈中心对称式分布。
[0012]在一可选实施例中，所述至少两个所述激光组件具体为三个激光组件，其中，三个所述激光组件在所述投影装置中呈三角分布；或所述至少两个所述激光组件具体为四个激光组件，其中，四个所述激光组件在所述投影装置中呈四边形分布。
[0013]在一可选实施例中，所述第一激光组件和所述第二激光组件之间的间距范围为0.5cm
‑
1.5cm。
[0014]在一可选实施例中，所述第一激光组件和/或所述第二激光组件包括垂直腔面发
射激光器，所述垂直腔面发射激光器由呈阵列排布的多个子光源组成。
[0015]第二方面，本申请实施例提供了一种三维扫描系统，包括：上述实施例中任意一项所述的投影装置，以及扫描装置；
[0016]所述扫描装置配置为对所述待扫描物体表面进行扫描。
[0017]在一可选实施例中，所述扫描装置的视野范围包括所述第一投影区域以及所述第二投影区域。
[0018]在一可选实施例中，所述扫描装置的视野范围在所述第一投影区域与所述第二投影区域之间的交叠区域内。
[0019]在一可选实施例中，还包括控制器；
[0020]所述控制器配置为控制所述投影装置的所述第一激光组件和所述第二激光组件发射激光，和/或配置为控制所述扫描装置进行扫描。
[0021]相比于相关技术，本申请实施例提供的投影装置和三维扫描系统，通过投影装置包括至少两个激光组件，第一激光组件配置为发射激光以在待扫描物体表面投射出散斑图案并形成第一投影区域，第二激光组件配置为发射激光以在待扫描物体表面投射出散斑图案并形成第二投影区域；第一激光组件和第二激光组件之间的相对设置位置满足以下条件：使得第一投影区域与第二投影区域部分交叠；如此，第一投影区域与第二投影区域之间的交叠区域内散斑密度增加，图案的随机性增强，在搜索相似点时，搜索到错误对应点的概率下降，从而增加了匹配精准度，减少了误匹配率，提高了视差图精度，提高了点云质量。
[0022]本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
[0023]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0024]图1为本申请一实施例提供的投影装置的结构示意图；
[0025]图2为投影装置朝向待扫描物体表面发射激光的示意图；
[0026]图3为单一激光组件投射出的散斑图案；
[0027]图4为本申请另一实施例提供的投影装置的结构示意图；
[0028]图5为本申请另一实施例提供的投影装置投射出的散斑图案；
[0029]图6为本申请又一实施例提供的投影装置的结构示意图；
[0030]图7为本申请其他可选实施例提供的投影装置的结构示意图；
[0031]图8为本申请一实施例提供的三维扫描系统的结构框图；
[0032]图9为本申请一实施例提供的三维扫描系统的结构示意图。
具体实施方式
[0033]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然
这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的
技术实现思路
的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。
[0034]在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
[0035]除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影装置，其特征在于，包括：至少两个激光组件，其中，第一激光组件配置为发射激光以在待扫描物体表面投射出散斑图案并形成第一投影区域；第二激光组件配置为发射激光以在所述待扫描物体表面投射出散斑图案并形成第二投影区域；所述第一激光组件和所述第二激光组件之间的相对设置位置满足以下条件：使得所述第一投影区域与所述第二投影区域部分交叠。2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述第一激光组件和所述第二激光组件之间的相对设置位置具体满足以下条件：使得所述第一投影区域与所述第二投影区域之间的交叠面积大于等于所述第一投影区域面积的50％，且小于所述第一投影区域面积的100％。3.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述至少两个所述激光组件呈中心对称式分布。4.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述至少两个所述激光组件具体为三个激光组件，其中，三个所述激光组件在所述投影装置中呈三角分布；或所述至少两个所述激光组件具体为四个激光组件，其中，四个所述激光组件在所述投影装置中呈四边...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈尚俭，陈露，
申请(专利权)人：杭州思锐迪科技有限公司，
类型：新型
国别省市：