CN102927902A - 快速自反馈扫描系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速自反馈扫描系统及控制方法。快速自反馈扫描系统包括计算机、投影仪控制装置及带有投影仪和两个相机的扫描设备，投影仪控制装置包括中央处理单元及与中央处理单元相连的以太网接口单元、输入输出接口单元和VGA驱动单元，以太网接口单元和计算机相连，输入输出接口单元和相机相连，VGA驱动单元和投影仪相连。控制方法为：投影仪控制装置接收计算机命令，将光栅图片信息发送给投影仪，投影仪控制装置采集相机外触发允许信号，触发相机拍照，计算机在相机曝光完成后，读取相机拍摄图片。本发明不用向计算机显卡写光栅数据，计算机可以更高效地处理从相机获得的数据，扫描速度快，扫描效果好，大大提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种扫描系统，尤其涉及一种快速自反馈扫描系统及控制方法。
背景技术
目前扫描装置进行扫描时，只需要和计算机实现连接，其中计算机中的显卡和扫描装置中的投影仪相连，扫描装置中的两个相机再和计算机相连。扫描流程为：计算机往显卡里写投影光栅的信息，显卡再控制投影仪投射光栅，投影仪由于有迟滞的特性，不能马上更新投影光栅，计算机必须等待一段时间，确定投影完成，再采集两个相机的拍照数据，由于无法检测到相机的反馈信号，计算机必须要等待两个相机的照片传输完成才能投影下一幅扫描光栅，整个扫描过程也因此而延长。因此，这种扫描方式存在如下缺点：1、由于扫描所需的光栅投影依赖计算机显卡，故不容易扩展到对多台投影仪的控制；2、对计算机要求高，既要采集相机的拍摄数据又要投影光栅，容易造成光栅投影的迟滞；3、通过计算机软件触发两个相机拍摄有一个顺序，造成两个相机拍照不同步，对三维建模的数据造成影响；4、扫描数据容易产生条纹干扰；5、扫描速度比较慢，整个扫描流程一般需要4秒。
发明内容
本发明主要解决原有扫描系统依赖计算机显卡投影光栅，扫描速度慢、扫描效果不好的技术问题；提供一种快速自反馈扫描系统及控制方法，其通过投影仪控制装置控制投影仪投射光栅，计算机只需负责读取和处理相机拍摄的数据，因此有效避免光栅投影的迟滞，使计算机可以更高效地处理从相机获得的拍摄数据，大大提高扫描速度和扫描效果。
本发明同时解决原有扫描系统中一台计算机只能控制一台投影仪的技术问题；提供一种快速自反馈扫描系统及控制方法，一台计算机可控制多台投影仪控制装置，进而控制多台投影仪进行扫描，进一步提高扫描效率。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的快速自反馈扫描系统，包括计算机、投影仪控制装置及带有投影仪和两个相机的扫描设备，计算机和投影仪控制装置相连，投影仪控制装置和投影仪相连，投影仪控制装置还和所述的相机相连，相机再和所述的计算机相连。投影仪控制装置里存有固化的光栅图片信息，投影仪控制装置接受计算机的命令，发送光栅图片信息给投影仪，投射光栅，并且投影仪控制装置采集相机外触发允许信号，触发相机拍照，计算机通过函数回调的方式，在相机曝光完成后，读取相机拍摄的图片，投影仪控制装置还采集相机反馈信号，获取相机曝光完成信号后，控制投影仪投射下一幅光栅，如此循环，直至扫描完成。本技术方案中，光栅图片信息是由投影仪控制装置发送给投影仪的，计算机显卡不参与其中，扫描过程中不再需要不断地往计算机显卡写光栅数据，计算机只需负责读取和处理相机拍摄的数据，因此有效避免光栅投影的迟滞，使计算机可以更高效地处理从相机获得的数据，对计算机的配置要求不高，降低成本。相机拍照由投影仪控制装置触发，使得计算机重建之后的三维数据噪声更小，大大减少条纹干扰，扫描效果好。计算机只需要向投影仪控制装置发送一个命令，就可以获取整个扫描流程的数据，不再需要延时等待投影仪投影完成再读取相机拍摄数据，因此扫描速度大大提高，经测试，整个扫描流程只需1.8秒，大大提高工作效率。
作为优选，所述的计算机和所述的投影仪控制装置之间连接有以太网网线，投影仪控制装置和投影仪之间连接有VGA数据线，两个相机和投影仪控制装置之间各连接有反馈数据线，两个相机和计算机之间均连接有USB数据线、1394数据线或以太网网线。计算机和投影仪控制装置之间采用以太网相连，便于扩展，即一台计算机可控制多台投影仪控制装置，进而控制多台投影仪进行扫描。投影仪控制装置通过反馈数据线采集相机的外触发允许信号和曝光完成信号，然后发送信号触发相机拍摄，发送下一张光栅图片给投影仪，确保两个相机拍摄趋于同步，使得计算机重建之后的三维数据噪声更小，大大减少条纹干扰，扫描效果好。
作为优选，所述的投影仪控制装置包括中央处理单元、以太网接口单元、输入输出接口单元和VGA驱动单元以及为整个投影仪控制装置提供工作电压的电源单元，以太网接口单元、输入输出接口单元和VGA驱动单元分别与所述的中央处理单元相连，以太网接口单元和所述的计算机相连，输入输出接口单元和所述的相机相连，VGA驱动单元和所述的投影仪相连。中央处理单元内存储有投影仪控制装置的工作程序及光栅图片信息，中央处理单元通过以太网接口单元接收计算机发出的扫描命令，通过VGA驱动单元发送光栅图片信息给投影仪，通过输入输出接口单元采集相机工作信号和发送拍摄触发命令给相机。本技术方案中的投影仪控制装置，结构简单，实现方便，性能稳定可靠。
作为优选，所述的投影仪控制装置包括存储单元，存储单元和所述的中央处理单元相连。中央处理单元根据需要可以选择不同器件实现，如CPU单片机、FPGA现场可编程门阵列等等，当中央处理单元本身存储空间有限或为了中央处理单元能更高效地处理工作，可以采用存储单元存放光栅图片信息。扫描时，中央处理单元调取存储单元中的光栅图片信息，再通过VGA驱动单元发送给投影仪投射光栅。存储空间大，可存储更多的光栅图片信息。
作为优选，所述的投影仪控制装置包括指示灯单元，指示灯单元和所述的中央处理单元相连。指示灯单元可包括多个发光二极管构成的指示灯，起到指示投影仪控制装置工作状态的作用，如电源通电指示、发送外触发信号指示、发送光栅图片指示等等。
本发明的快速自反馈扫描系统的控制方法，包括以下步骤：
①所述的投影仪控制装置接收所述的计算机发来的命令后发出预先存储在投影仪控制装置内的扫描光栅图片信息给所述的投影仪，使投影仪投射第一幅光栅图片；
②投影仪控制装置采集所述的相机的外触发允许信号，一旦收到相机的外触发允许信号，则发出信号触发相机拍照；
③相机完成拍照后，会发出一个信号通知计算机，然后计算机从相机读取拍下来的图片信息；
④投影仪控制装置采集所述的相机的曝光完成信号，获取相机曝光完成信号后，则发送扫描光栅图片信息给投影仪，使投影仪投射下一幅光栅图片；
⑤重复步骤②、③和④，直至对最后一幅光栅图片拍照完成后，扫描结束。
本技术方案中，光栅图片信息是由投影仪控制装置发送给投影仪的，计算机显卡不参与其中，扫描过程中不再需要不断地往计算机显卡写光栅数据，计算机只需负责读取和处理相机拍摄的数据，因此有效避免光栅投影的迟滞，使计算机可以更高效地处理从相机获得的数据。相机拍照由投影仪控制装置触发，确保两个相机拍摄趋于同步，使得计算机重建之后的三维数据噪声更小，大大减少条纹干扰，扫描效果好。计算机只需要向投影仪控制装置发送一个命令，就可以获取整个扫描流程的数据，不再需要延时等待投影仪投影完成再读取相机拍摄数据，因此扫描速度及扫描效率大大提高。
作为优选，所述的投影仪控制装置通过以太网接收所述的计算机发来的命令，投影仪控制装置通过VGA数据线发送扫描光栅图片信息给投影仪，相机通过反馈数据线发送外触发允许信号及曝光完成信号给投影仪控制装置，计算机通过USB数据线、1394数据线或以太网网线读取相机拍摄的图片。实现更加方便，也便于扩展。
作为优选，所述的投影仪控制装置将扫描光栅图片信息及配置信息发送给所述的计算机。计算机可以调取投影仪控制装置的扫描光栅图片信息及配置信息，便于查询、核对和存档，也可作其他统计、分析、处理等。
本发明的有益效果是：1、光栅图片信息由投影仪控制装置发送给投影仪，计算机只需负责读取和处理相机拍摄的数据，因此有效避免光栅投影的迟滞，使计算机可以更高效地处理从相机获得的数据，对计算机的配置要求也降低。2、相机拍照由投影仪控制装置触发，确保两个相机同步拍摄，使得计算机重建之后的三维数据噪声更小，大大减少条纹干扰，扫描效果好。3、计算机只需要向投影仪控制装置发送一个命令，就可以获取整个扫描数据，不需要延时等待，扫描速度快，大大提高工作效率。4、计算机和投影仪控制装置通过以太网相连，便于扩展。
附图说明
图1是本发明快速自反馈扫描系统的一种系统连接结构框图。
图2是本发明快速自反馈扫描系统中投影仪控制装置的一种电路原理连接结构框图。
图中1.计算机，2.投影仪控制装置，3.扫描设备，4.投影仪，5.相机，6.以太网网线，7.VGA数据线，8.反馈数据线，9.USB数据线，21.中央处理单元，22.以太网接口单元，23.输入输出接口单元，24.VGA驱动单元，25.电源单元，26.存储单元，27.指示灯单元。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的快速自反馈扫描系统，如图1所示，包括计算机1、投影仪控制装置2及带有投影仪4和两个相机5的扫描设备3，计算机1和投影仪控制装置2之间连接有以太网网线6，投影仪控制装置2和投影仪4之间连接有VGA数据线7，两个相机5和投影仪控制装置2之间各连接有反馈数据线8，两个相机5和计算机1之间均连接有USB数据线9。如图2所示，投影仪控制装置2包括中央处理单元21、以太网接口单元22、输入输出接口单元23、VGA驱动单元24、存储单元26和指示灯单元27以及为整个投影仪控制装置2提供工作电压的电源单元25，以太网接口单元22、输入输出接口单元23、VGA驱动单元24、存储单元26和指示灯单元27分别与中央处理单元21相连，以太网接口单元22通过以太网网线6和计算机1相连，输入输出接口单元23通过反馈数据线8和相机5相连，VGA驱动单元24通过VGA数据线7和投影仪4相连。本实施例中的投影仪控制装置，实现24色VGA驱动，投影光栅图片，采集相机反馈信号并对相机进行外触发控制，通过以太网接口，实现和计算机或其它设备的数据通讯。
上述快速自反馈扫描系统的控制方法，包括以下步骤：
①投影仪控制装置2通过以太网接口单元22接收计算机1发来的命令后，将预先存储在存储单元26内的扫描光栅图片信息通过VGA驱动单元24发送给投影仪4，使投影仪4投射第一幅光栅图片；
②投影仪控制装置2通过输入输出接口单元23采集相机5的外触发允许信号，一旦收到相机5的外触发允许信号，则发出信号触发相机5拍照；
③相机5完成拍照后，会发出一个信号通知计算机1，然后计算机1通过USB数据线9读取相机5拍下来的图片信息；
④投影仪控制装置2通过输入输出接口单元23采集相机5的曝光完成信号，获取相机5曝光完成信号后，则发送扫描光栅图片信息给投影仪4，使投影仪4投射下一幅光栅图片；
⑤重复步骤②、③和④，直至对最后一幅光栅图片拍照完成后，扫描结束。
根据需要，计算机也可以通过以太网调取投影仪控制装置2中的扫描光栅图片信息及配置信息，用于查询、核对和存档，也可作其他统计、分析、处理等。
本发明扫描速度快，扫描效果好，大大提高工作效率。
Claims (8)
1. 一种快速自反馈扫描系统，其特征在于包括计算机（1）、投影仪控制装置（2）及带有投影仪（4）和两个相机（5）的扫描设备（3），计算机（1）和投影仪控制装置（2）相连，投影仪控制装置（2）和投影仪（4）相连，投影仪控制装置（2）还和所述的相机（5）相连，相机（5）再和所述的计算机（1）相连。
2.根据权利要求1所述的快速自反馈扫描系统，其特征在于所述的计算机（1）和所述的投影仪控制装置（2）之间连接有以太网网线（6），投影仪控制装置（2）和投影仪（4）之间连接有VGA数据线（7），两个相机（5）和投影仪控制装置（2）之间各连接有反馈数据线（8），两个相机（5）和计算机（1）之间均连接有USB数据线（9）、1394数据线或以太网网线。
3.根据权利要求1或2所述的快速自反馈扫描系统，其特征在于所述的投影仪控制装置（2）包括中央处理单元（21）、以太网接口单元（22）、输入输出接口单元（23）和VGA驱动单元（24）以及为整个投影仪控制装置（2）提供工作电压的电源单元（25），以太网接口单元（22）、输入输出接口单元（23）和VGA驱动单元（24）分别与所述的中央处理单元（21）相连，以太网接口单元（22）和所述的计算机（1）相连，输入输出接口单元（23）和所述的相机（5）相连，VGA驱动单元（24）和所述的投影仪（4）相连。
4.根据权利要求3所述的快速自反馈扫描系统，其特征在于所述的投影仪控制装置（2）包括存储单元（26），存储单元（26）和所述的中央处理单元（21）相连。
5.根据权利要求3所述的快速自反馈扫描系统，其特征在于所述的投影仪控制装置（2）包括指示灯单元（27），指示灯单元（27）和所述的中央处理单元（21）相连。
6.一种如权利要求1所述的快速自反馈扫描系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
①所述的投影仪控制装置（2）接收所述的计算机（1）发来的命令后发出预先存储在投影仪控制装置（2）内的扫描光栅图片信息给所述的投影仪（4），使投影仪（4）投射第一幅光栅图片；
②投影仪控制装置（2）采集所述的相机（5）的外触发允许信号，一旦收到相机（5）的外触发允许信号，则发出信号触发相机（5）拍照；
③相机（5）完成拍照后，会发出一个信号通知计算机（1），然后计算机（1）从相机（5）读取拍下来的图片信息；
④投影仪控制装置（2）采集所述的相机（5）的曝光完成信号，获取相机（5）曝光完成信号后，则发送扫描光栅图片信息给投影仪（4），使投影仪（4）投射下一幅光栅图片；
⑤重复步骤②、③和④，直至对最后一幅光栅图片拍照完成后，扫描结束。
7.根据权利要求6所述的快速自反馈扫描系统的控制方法，其特征在于所述的投影仪控制装置（2）通过以太网网线（6）接收所述的计算机（1）发来的命令，投影仪控制装置（2）通过VGA数据线（7）发送扫描光栅图片信息给投影仪（4），相机（5）通过反馈数据线（8）发送外触发允许信号及曝光完成信号给投影仪控制装置（2），计算机（1）通过USB数据线（9）、1394数据线或以太网网线读取相机（5）拍摄的图片。
8.根据权利要求6或7所述的快速自反馈扫描系统的控制方法，其特征在于所述的投影仪控制装置（2）将扫描光栅图片信息及配置信息发送给所述的计算机（1）。
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