基于致密激光三维扫描测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种三维扫描测量装置及方法，其中，该方法包括：确定各模组之间的位置关系后，控制三维扫描测量装置中的投射装置向待测物体投射特定的重建图案；通过至少两组相机模组获取至少两组待测物体的图像信息；依据模组之间的位置关系获取至少两组待测物体的三维信息；依据待测物体的图像信息及三维信息，拼接至少两组三维信息，得到待测物体的完整三维数据。数据。数据。

【技术实现步骤摘要】
基于致密激光三维扫描测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及光学形貌测量领域，具体而言，涉及一种三维扫描测量装置及方法。

技术介绍

[0002]随着数字图像处理、数字投影设备及图像采集设备的发展与成熟，三维扫描测量技术得到快速发展。三维扫描测量系统通过投影设备将特定光线/图案投影到物体表面，图像采集设备拍摄经过物体反射后的变形图像，根据拍摄到的变形图像理由三维重建算法计算被测物体的三维尺寸信息。
[0003]传统地，三维扫描测量方法是投射一组(投射光线数N<50)或交替投射多组光线对被测物体进行静态测量。其中，被测物体需保持静止。为了获取到完整的三维形貌信息，需对被测物体进行多角度、多次数反复扫描测量；同时，通过粘贴标志点等方式进行标记，最终将多个三维点云进行拼接实现全形貌三维测量。导致在三维测量时，无法对动态物体进行扫描测量且耗时长，需额外借助标记进行拼接。
[0004]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种三维扫描测量装置及方法，以解决单次三维扫描有效数据少、无法进行动态测量及需借助标志点获取全形貌三维点云的技术问题。
[0006]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种三维扫描装置，包括：投射装置、相机模组、控制模组，其中，投射装置用于向待测物体投射致密光线图案，其中致密光线包含至少50条光线数；相机模组用于接收所述待测物体基于测量图案反射得图像信息，且相机模组包括至少两组采集设备；控制模组，用于确定所述三维扫描测量装置工作模式，得到待测物体三维形貌信息，依据其相关特征信息进行点云拼接，进而得到待测物体的完整三维数据。
[0007]根据本专利技术实施例的另一个方面，提供了一种三维扫描测量方法，包括：控制三维扫描装置中投射装置向待测物体投射重建图案；通过至少两组相机模组，在待测物体任意状态下(静止/运动)获取至少两组图像信息；依据至少两组相机模组相对位置关系及三维模型相关点，拼接至少两组图像信息，得到待测物体的完整三维数据。
[0008]可选地，待测物体在任意模式下，三维扫描装置至少一个投射装置及至少两个相机模组工作。
[0009]可选地，至少两组图像信息为至少两组同步采集的图像二维数据，依据至少两组相机模组之间的相对位置关系，拼接至少两组图像信息，得到待测物体的完整三维数据，包括：对至少两组图像的二维数据进行三维重建，得到至少两组图像信息的三维点云数据；依据至少两组间三维点云数据的相关信息，将至少两组三维数据拼接到同一坐标下，得到待测物体的完整三维数据。
[0010]在本专利技术实例中，控制三维扫描测量装置中的投射装置向待测物体投射重建图案
(致密光线组)；通过至少两组相机模组，在不同物体状态下获取待测物体图像信息，图像信息为至少两组图像信息；依据至少两组相机模组之间的相对位置关系，拼接至少两组图像信息所解算的三维数据，得到待测物体的完整三维数据的方法，达到了在物体运动或静止状态下，均可获取三维数据，并且依据相关位置关系及三维/二维特征进行全形貌拼接，从而实现了快速准确得到待测物体完整三维数据的技术效果，进而解决了需要粘贴标志点造成空洞填补影响物体精度及物体需保持静止进行多次扫描难以实现动态测量以及耗费更多时间等技术问题。
附图说明
[0011]图1是本专利技术的一种三维扫描测量装置及方法的装置示意图；
[0012]图中：投射装置1、相机模组2、相机模组3、待测物体4、图像采集及数据处理模块5。
[0013]图2是本专利技术的一种三维扫描测量装置及方法的操作流程示意图；
具体实施方式
[0014]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。
[0015]实施例1：
[0016]参见图1和图2，一种三维扫描测量装置及方法，包括以下步骤：
[0017]1)控制三维扫描测量装置中的投射装置向待测物体投射相关图案或光线。
[0018]所述三维扫描测量装置中至少一个投射装置及至少两个相机模组工作。
[0019]3)通过至少两组相机模组，获取所述待测物体的图像信息，所述图像信息为至少两组图像信息。相机模组之间需具备一定的公共扫描范围。
[0020]4)通过至少两组待测物体反射获取的图像信息进行三维重建。所述待测物体具有至少两组图像信息及对应的三维信息。
[0021]5)结合至少两组图像信息及对应的三维信息进行三维拼接，进而获取待测物体的全形貌三维信息。
[0022]实施例2：
[0023]参见图1和图2，一种三维扫描测量装置及方法，包括以下步骤：
[0024]1)搭建如图1所示的结构光测量系统，其系统包括一个投射模组1，相机模组2，相机模组3，待测物体4及图像采集及处理模块5。待投射模组1与相机模组2、相机模组3位置完全调整合适后，对整个系统进行标定，获得标定参数。
[0025]2)将步骤1中投射模组投射相关图案或光线到待测物体表面，同时至少两组相机模块进行采集经过待测物体反射回的至少两组图像信息。
[0026]3)根据上述至少两组图像信息，与预先标定的投影模组
‑
相机模组系统的标定数据计算物体表面点的三维坐标数据，获取待测物体的至少两组三维信息。
[0027]4)根据上述至少两组图像信息及对应的三维信息进行点云拼接，获取待测物体全形貌三维信息。
[0028]所述图像采集及处理模块包括控制各模组工作状态、存储图像信息、数据处理等。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维扫描测量装置及方法，其特征在于，包括：测量模组包括投射装置、相机模组、控制模组，其中，所述投射装置用于向待测物体投射有关测量图案，所述相机模组用于接收所述待测物体基于测量图案反射得图像信息；控制模组，用于确定所述三维扫描测量装置工作模式，得到待测物体三维形貌信息，依据其相关信息进行点云拼接，进而得到所述待测物体的完整三维数据。2.一种三维扫描测量装置及方法，其特征在于，包括：所述投射装置投射多条致密光线，可一次获取所述待测物体致密三维信息。通过较少投射/采集次数可完成待测物体完整全形貌三维信息。3.一种三维扫描测量装置及方法，其特征在于，包括：在所述工作模型下，控制三维扫描测量装置中的投射装置向所述待测物体投射多条致密光线；通过至少两组相机模组在不同条件下获取所述待测物体的图像信息。所述图像信息为至少两组图像信息；依据所述至少两组图像信息及控制模组处理后的所述待测物体三维形貌信息特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，杨恬，杨时超，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：