本申请提供了改进的三维扫描系统、扫描路径规划方法和三维扫描方法。所述三维扫描系统包括控制装置，其基于当前的待测物件所属物件类型的历史扫描路径，根据承载所述待测物件的转台的历史位姿和当前位姿，确定所述待测物件的规划扫描路径。所述三维扫描系统还包括机械臂，其包括用于夹持扫描仪的夹持端，以带动扫描仪在所述控制装置的控制下依照所述规划扫描路径扫描待测物件。本申请基于其对现有三维扫描技术的改进方案，能够有效提高扫描效率、安全性、准确性和自动化测量效率。准确性和自动化测量效率。准确性和自动化测量效率。
【技术实现步骤摘要】
三维扫描系统及其扫描路径规划方法
[0001]本申请涉及三维扫描
，特别是涉及一种三维扫描系统及其扫描路径规划方法。
技术介绍
[0002]三维扫描技术是一种指集光、机、电和软件等于一体的技术，主要用于对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。利用三维扫描技术可以对待扫描物体进行三维重建，从而创建出实际物体的三维模型。重建的三维模型可广泛应用于工业设计、逆向工程、医学材料、生物信息、数字文物典藏、游戏创作等领域。
[0003]自动化的三维扫描系统使用机械臂夹持扫描仪实时获取待测物件（或工件）的相关数据。因为要适配大小、形状不一致的物件，承载物件的转台相对机械臂的位置会发生变化，从而需要对机械臂和扫描仪的运动路径（扫描路径）进行相应的调整。尤其是，在因为测量不同物件而改变了转台位置后，如果需要测量同类型物件，转台无法回到上次测量的相同位置，这会使得上次的扫描路径无法使用，而需要重新配置和调试新扫描路径。
技术实现思路
[0004]本申请的目的在于对现有的三维扫描技术提出改进方案。
[0005]一个方面，提供一种三维扫描系统，该系统包括：控制装置，其基于当前的待测物件所属物件类型的历史扫描路径，根据承载所述待测物件的转台的历史位姿和当前位姿，确定所述待测物件的规划扫描路径；机械臂，其包括用于夹持扫描仪的夹持端，以带动扫描仪在所述控制装置的控制下依照所述规划扫描路径扫描待测物件。
[0006]有益的是，所述当前位姿为同一转台为适应所述待测物件而在历史位姿的基础上调整后的位姿。
[0007]有益的是，所述三维扫描系统还包括：多个转台，其中每个转台用于承载预设物件类型的物件。
[0008]有益的是，所述当前位姿为从所述多个转台中选用的用于承载当前的待测物件的转台的位姿。
[0009]有益的是，所述物件类型依照待测物件的身份信息和/或模型文件进行确定。
[0010]有益的是，所述三维扫描系统还包括：跟踪装置，其追踪设置于转台的标记点以获得转台的当前位姿。
[0011]有益的是，所述控制装置还对所述规划扫描路径进行安全性验证，以模拟通过机械臂依照规划扫描路径运行时是否会碰撞到其他物件或者机械臂本体，确定是否需要修订所述规划扫描路径。
[0012]有益的是，所述控制装置还对所述规划扫描路径进行效果验证，以模拟依照预设的转台运转的位置与速度和机械臂的规划扫描路径，获取三维模型，确定是否需要修订所
述转台运转的位置与速度和所述规划扫描路径。
[0013]另一个方面，提供一种用于三维扫描系统的扫描路径规划方法，该方法包括：获取待测物件所属物件类型的历史扫描路径；获取用于承载该待测物件的转台的历史位姿；获取该转台的当前位姿；基于所述历史扫描路径，根据所述转台的历史位姿和当前位姿，确定所述待测物件的规划扫描路径。
[0014]又一个方面，提供一种三维扫描方法，该方法包括：获取待测物件的注册信息；根据所述注册信息，确定配置扫描路径或者调整历史扫描路径，以生成规划扫描路径；依据所述规划扫描路径控制扫描仪对物件的表面进行扫描并生成物件表面的三维数据。
[0015]有益的是，所述调整历史扫描路径包括：如果待测物件的注册信息在数据库中查询到，则实施如下步骤：获取待测物件所属物件类型的历史扫描路径；获取用于承载该待测物件的转台的历史位姿；获取所述转台的当前位姿；基于所述历史扫描路径，根据所述转台的历史位姿和当前位姿，确定所述待测物件的规划扫描路径。
[0016]有益的是，所述当前位姿为同一转台为适应待测物件而在历史位姿的基础上调整后的位姿。
[0017]有益的是，所述当前位姿为从多个转台中选用的用于承载所述待测物件的转台的位姿，其中，所述多个转台中的每个转台用于承载预设物件类型的待测物件。
[0018]有益的是，所述配置扫描路径包括：如果待测物件的信息在控制装置的数据库中没有查询到，则实施如下步骤：获取承载待测物件的转台位姿；生成扫描路径。
[0019]本申请针对转台与机械臂的相对位置变化的三维扫描测试环境，能够在同一套硬件条件下完成对大小、形状不一致的物件的测量。尤其是，本申请针对相同类型的工件，通过对历史扫描路径调整而获得规划扫描路径，有效提高了扫描效率、安全性和准确性。此外，本申请通过采用多个转台的方案，在前一个物件的测量流程结束后，可以立即执行下一个物件的测量流程，有效提升了自动化测量的效率。
[0020]本申请的其他细节和优点将在以下附图和描述中做进一步阐述。
附图说明
[0021]以下将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。
[0022]图1示出了根据一个或多个实施例的三维扫描系统的组成框图。
[0023]图2示出了根据一个或多个实施例的控制装置的组成框图。
[0024]图3A和3B示出了根据一个或多个实施例进行扫描时，两次测量过程中相关装置的
坐标之间的变换关系。
[0025]图4示出了根据本申请的一个或多个实施例的扫描路径规划方法。
[0026]图5示出了根据本申请的一种或多个实施例的三维扫描方法。
具体实施方式
[0027]除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属
具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含。例如，包含一系列步骤或模块（单元）的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块（单元），而可包括未列出的步骤或模块（单元），或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块（单元）。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气、有线、无线等连接方式，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。
[0028]图1示出了根据一个或多个实施例的三维扫描系统1的组成框图，包括：控制装置10、扫描装置20（包括机械臂和固定至机械臂上的扫描头）、用于承载待测物件的转台30和跟踪装置40。
[0029]转台30用于承载待测物件。在一个或多个实施例中，转台的顶面上设置有用于放置被测物件的承载板，转台内部设置有转动电机和控制箱体，转动电机的主轴与承载板的底面固接在一起。转动电机工作时，转动电机主轴开始转动以带动承载板进行转动，从而使得固定于承载板上的物件转动，使得扫描装置能够对物件进行扫描。
[0030]根据本申请本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1. 一种三维扫描系统，其特征在，所述三维扫描系统包括：控制装置，其基于当前的待测物件所属物件类型的历史扫描路径，根据承载所述待测物件的转台的历史位姿和当前位姿，确定所述待测物件的规划扫描路径；和机械臂，其包括用于夹持扫描仪的夹持端，以带动扫描仪在所述控制装置的控制下依照所述规划扫描路径扫描待测物件。2.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在，所述当前位姿为同一转台为适应所述待测物件而在历史位姿的基础上调整后的位姿。3.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在，所述三维扫描系统还包括：多个转台，其中每个转台用于承载预设物件类型的物件。4.根据权利要求3所述的三维扫描系统，其特征在，所述当前位姿为从所述多个转台中选用的用于承载当前的待测物件的转台的位姿。5.根据权利要求3所述的三维扫描系统，其特征在，所述物件类型依照待测物件的身份信息和/或模型文件进行确定。6.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在，所述三维扫描系统还包括：跟踪装置，其追踪设置于转台的标记点以获得转台的当前位姿。7.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在，所述控制装置还对所述规划扫描路径进行安全性验证，以模拟通过机械臂依照规划扫描路径运行时是否会碰撞到其他物件或者机械臂本体，确定是否需要修订所述规划扫描路径。8.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在，所述控制装置还对所述规划扫描路径进行效果验证，以模拟依照预设的转台运转的位置与速度和机械臂的规划扫描路径，获取三维模型，确定是否需要修订所述转台运转的位置与速度和所述规划扫描路径。9.用于三维扫描系统的扫描路径规划方法，其特征在，所述方法包括：获取待测物件所属物件类型的历史扫描路径；获取用于承载该待测物件的转台的历史位姿；获取该转台的当前位姿；和基于所述历史扫描路径，根据所述转台的历史位姿和当前位姿，确定所述待测物件的规划扫描路径。10.根据权利要求9所述的扫描路径规划方法，其特征在，所述当前位姿为同一转台为适应待测物件而在历史位姿的基础上调整后的位姿。11.根据权利要求9所述的扫描路径规划方法，其特征在，所述当前位姿为从多个转台中选用的用于承载所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈尚俭，蒋传鹏，张喆，王江峰，郑俊，
申请(专利权)人：思看科技杭州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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