一種線性三維高精度掃描方法
2023-10-19 15:39:07
一種線性三維高精度掃描方法
【專利摘要】本發明提出了一種線性三維高精度掃描方法，向待掃描件外表面投射線性光並進行線性掃描，通過拼合掃描線獲得待掃描件的三維模型，具體包括以下步驟；向待掃描件外表面投射線性光，線性光在待掃描件表面沿著待掃描件的中心軸長度方向延伸；以中心軸為軸旋轉待掃描件；隨著待掃描件旋轉，跟隨線性光對待掃描件進行掃描，獲取360度覆蓋待掃描件的掃描線；根據掃描線獲取順序，順著待掃描件旋轉方向拼合掃描線，獲得待掃描件的三維模型。本發明提出的一種線性三維高精度掃描方法，高效，高精確度。
【專利說明】一種線性三維高精度掃描方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及三維掃描【技術領域】，尤其涉及一種線性三維高精度掃描方法
【背景技術】
[0002]視覺三維測量是基於視覺概念的非接觸三維測量技術，它以圖形、圖像為基礎來恢復三維形狀，具有高速高效、高度自動化和成本低等優點。在要求自動、在線、快速的現代工業三維測量技術中，視覺三維測量是最為重要的發展方向。該技術可對人體、產品模型及不允許接觸的表面進行測量，因此在逆向工程、快速原型、虛擬實境、機器視覺等領域具有廣泛的應用前景，具體涉及到汽車、製造業、航空航天、醫學、整形、考古、機器人等眾多行業。
[0003]視覺三維測量技術一種常見的應用就是三維掃描儀。現有的三維掃描儀通過對物體進行拍照後通過標誌點匹配或特徵匹配進行模型重現，由於沒有統一的參照物，匹配過程計算量大且容易出錯。
【發明內容】
[0004]基於【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種線性三維高精度掃描方法，高效，高精確度。
[0005]本發明提出的一種線性三維高精度掃描方法，向待掃描件外表面投射線性光並進行線性掃描，通過拼合掃描線獲得待掃描件的三維模型，具體包括以下步驟；
[0006]向待掃描件外表面投射線性光，線性光在待掃描件表面沿著待掃描件的中心軸長度方向延伸；
[0007]以中心軸為軸旋轉待掃描件；
[0008]隨著待掃描件旋轉，跟隨線性光對待掃描件進行掃描，獲取360度覆蓋待掃描件的掃描線；
[0009]根據掃描線獲取順序，順著待掃描件旋轉方向拼合掃描線，獲得待掃描件的三維模型。
[0010]優選地，待掃描件順著同一方向勻速旋轉。
[0011]優選地，中心軸圓心角旋轉A度，採集一次掃描線，360度為A度的倍數。
[0012]優選地，O < A彡I。
[0013]本發明通過向待掃描件投射線性光，對帶掃描件進行線性掃描，獲得掃描線，並通過拼合掃描線獲得待掃描件的三維模型。
[0014]本發明以待掃描件的表面線條為掃描對象，精度高。
[0015]由於掃描線的獲得具有先後順序，本發明中根據掃描線的獲取順序拼合掃描線，省卻了確定掃描線拼合順序的時間，提高了掃描效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明提出的一種線性三維高精度掃描方法流程圖。
【具體實施方式】
[0017]本發明提出的一種線性三維高精度掃描方法，向待掃描件外表面投射線性光並進行線性掃描，通過拼合掃描線獲得待掃描件的三維模型。
[0018]參照圖1，本發明提出的一種線性三維高精度掃描方法，具體包括以下步驟；
[0019]S1、向待掃描件外表面投射線性光，線性光在待掃描件表面沿著待掃描件的中心軸長度方向延伸。
[0020]該步驟中，線性光的發射光源可選擇線性光柵，線性光柵向待掃描件投射的線性光光發射方向應經過待掃描件中心軸。
[0021]該步驟中，線性光在待掃描件表面沿著待掃描件的中心軸長度方向延伸，故而經過經過待掃描件的中心軸兩端端點。
[0022]S2、以中心軸為軸旋轉待掃描件。
[0023]步驟S2中，待掃描件順著同一方向勻速旋轉，以保證工作可靠性。
[0024]S3、隨著待掃描件旋轉，跟隨線性光對待掃描件進行掃描，獲取360度覆蓋待掃描件的掃描線。
[0025]由步驟SI可知線性光的發光光源保持靜止，其發射光線方向和發光光源與待掃描件中心軸連線方向重合，故而，步驟S3中，隨著待掃描件旋轉，線性光與待掃描件相對運動，具體地，線性光相對待掃描件以待掃描件中心軸為軸旋轉順序覆蓋待掃描件表面。
[0026]步驟S3中，實時掃描對象為待掃描件被線性光覆蓋的線條，故而每次掃描獲得的是線性圖，本實施方式中簡稱掃描線。
[0027]步驟S3中，中心軸圓心角每旋轉A度，採集一次掃描線，360度為A度的倍數，故而圓心角旋轉360度後，採集的掃描線正好全面覆蓋待掃描件。具體實施時，A取值越小，掃描線越細，精度越高。本實施方式中，O < AS I。
[0028]S4、根據掃描線獲取順序，順著待掃描件旋轉方向拼合掃描線，獲得待掃描件的三維模型。
[0029]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種線性三維高精度掃描方法，其特徵在於，向待掃描件外表面投射線性光並進行線性掃描，通過拼合掃描線獲得待掃描件的三維模型，具體包括以下步驟； 向待掃描件外表面投射線性光，線性光在待掃描件表面沿著待掃描件的中心軸長度方向延伸； 以中心軸為軸旋轉待掃描件； 隨著待掃描件旋轉，跟隨線性光對待掃描件進行掃描，獲取360度覆蓋待掃描件的掃描線； 根據掃描線獲取順序，順著待掃描件旋轉方向拼合掃描線，獲得待掃描件的三維模型。
2.如權利要求1所述的線性三維高精度掃描方法，其特徵在於，待掃描件順著同一方向勻速旋轉。
3.如權利要求2所述的線性三維高精度掃描方法，其特徵在於，中心軸圓心角旋轉A度，採集一次掃描線，360度為A度的倍數。
4.如權利要求3所述的線性三維高精度掃描方法，其特徵在於，O< A < I。
【文檔編號】G01B11/00GK104315975SQ201410566360
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月22日 優先權日:2014年10月22日
【發明者】呂月林 申請人:合肥斯科爾智能科技有限公司