CN104535015A - 一种基于飞行时间法的三维扫描设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于飞行时间法的三维扫描设备，包括主控单元、惯性测量单元、数据采集单元、红外LED投射单元、存储单元、无线通信单元和电源管理单元，主控单元与无线通信单元、惯性测量单元，数据采集单元、红外LED投射单元和存储单元相连，本发明具有体积小、精度高、功耗低等特点，能很好的满足深度图像获取设备的低成本与便携方面的要求，促进手持三维扫描设备微型化与便携化的发展。
Description
技术领域
本发明涉及三维模型测量领域，尤其涉及一种基于飞行时间法的三维扫描设备。
背景技术
本发明主要面向当下急需的三维点云数据获取设备，三维点云数据在三维重建，加工余量分析等工业应用；也有在娱乐，生活等方面的应用。对三维点云数据的获取速度和精确度要求越来越高；对于采集数据的设备期望其体积和外形更符合人的判断。目前市场上出现的三维扫描设备在体积、外形、便携度、价格等方面存在一些不足，如价格昂贵、携带不便等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对三维扫描设备在体积重量便携性方面的不足，提出了一种体积小、重量轻、便携性好、数据无线上传的基于飞行时间法的三维扫描设备。
本发明是通过下述技术方案来实现上述功能的：
一种基于飞行时间法的三维扫描设备，包括用于数据解算及控制的主控单元、用于检测图像以及深度信息的数据采集单元、用于测量加速度和角速度信息的惯性测量单元、用于存储数据信息的存储单元、用于联网的无线通信单元、用于驱动和投射调制红外光的红外LED投射单元、用于供电的电源管理单元，主控单元与无线通信单元、惯性测量单元，数据采集单元、红外LED投射单元和存储单元相连，电源管理单元与主控单元、无线通信单元、惯性测量单元，数据采集单元、红外LED投射单元和存储单元相连。
优选地，所述的主控单元在接收到图像和深度信息后对其进行数据解算，同时读取惯性测量单元中的陀螺仪和加速度计的数据，存储到存储单元中，最终通过无线通信单元发送到服务器。
优选地，所述的数据采集单元内设有TOF摄像头和彩色摄像头，彩色摄像头获取目标的彩色图像信息，TOF摄像头获取目标的深度图像信息。
优选地，所述的惯性测量单元内有陀螺仪和加速度计，通过I2C与主控单元相连，据采集单元通过USB与主控单元相连。
附图说明
图1为基于飞行时间法的三维扫描设备的电路原理结构图。
图2为基于飞行时间法的三维扫描设备的主控单元原理结构图。
图3为基于飞行时间法的三维扫描设备中无线通信单元、数据采集单元和红外LED投射单元与主控单元连接的电路原理结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实用实施例，对本发明的技术方案进行详细描述和解释。
参照图1，该基于飞行时间法的三维扫描设备内设有主控单元、无线通信单元、惯性测量单元，数据采集单元、红外LED投射单元、电源管理单元和存储单元，主控单元与无线通信单元、惯性测量单元，数据采集单元、红外LED投射单元以及存储单元相连，并进行数据交换，电源管理单元与主控单元、无线通信单元、惯性测量单元，数据采集单元、红外LED投射单元和存储单元相连并给各单元供电。
参照图2，主控单元用于数据处理和控制，主控单元上设有指示灯、按键、USB接口、HDMI接口。本发明采用基于cortex a8内核的ARM微处理器及外围电路作为主控单元，方便三维扫描功能的集成和扩展。
参照图3，红外LED投射单元能够投射出红外调制光，数据采集单元内设有TOF摄像头和彩色摄像头，TOF摄像头能够利用红外LED投射单元发射的红外光信号与反射红外光信号的变化来进行距离测量获得深度图像信息，彩色摄像头可以获得彩色图像信息。无线通信单元可以使主控单元与服务器进行无线通信，进行数据传输，无线通信单元内有无线传输模块和Wi-Fi天线，无线传输模块通过USB接口与主控单元相连。
本发明的基于飞行时间法的三维扫描设备能够实时的获取彩色图像和深度图像信息并发送到服务器，并且有体积小，重量轻，便携性好，能够配合三维建模软件实现高精度的场景或实体建模，满足家具建模、文物保护等领域的需求。
Claims (5)
1.一种基于飞行时间法的三维扫描设备，其特征在于：所述的三维扫描设备包括用于数据解算及控制的主控单元、用于检测图像以及深度信息的数据采集单元、用于测量加速度和角速度信息的惯性测量单元、用于存储数据信息的存储单元、用于联网的无线通信单元、用于驱动和投射调制红外光的红外LED投射单元、用于供电的电源管理单元，主控单元与无线通信单元、惯性测量单元，数据采集单元、红外LED投射单元和存储单元相连，电源管理单元与主控单元、无线通信单元、惯性测量单元，数据采集单元、红外LED投射单元和存储单元相连。
2.根据权利要求1所述的基于飞行时间法的三维扫描设备，其特征在于：主控单元上设有指示灯、按键、USB接口、HDMI接口。
3.根据权利要求1所述的基于飞行时间法的三维扫描设备，其特征在于：所述的无线通信单元内有无线传输模块和Wi-Fi天线，无线传输模块通过USB接口与主控单元相连。
4.根据权利要求1所述的基于飞行时间法的三维扫描设备，其特征在于：数据采集单元通过USB与主控单元相连。
5.根据权利要求1所述的基于飞行时间法的三维扫描设备，其特征在于：所述的惯性测量单元内有陀螺仪和加速度计，通过IIC与主控单元相连。
Priority Applications (1)
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| CN201510016158.2A CN104535015A (zh) | 2015-01-13 | 2015-01-13 | 一种基于飞行时间法的三维扫描设备 |
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