CN104589648B - 一种三维物体扫描打印方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于三维扫描打印技术领域，提供了一种三维物体扫描打印方法及装置，所述三维物体扫描打印方法包括：接收二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备捕获的三维物体数据；对所述三维物体数据进行预处理，生成三维打印模型；根据三维打印数据格式，输出所述三维打印模型的打印数据；根据预配置的三维打印参数表以及所述打印数据，打印三维物体。本发明解决了三维扫描打印一站式完成的问题，让用户不需进行复杂设置，即可在一台机器上快速完成从扫描到打印的完整步骤，并通过自动装置将打印物品交付用户。大幅度降低了三维扫描和打印的成本和使用门槛，让更多用户使用到三维扫描与打印科技。扫描得到的三维模型更可上传服务器，进行社交分享。

Description

一种三维物体扫描打印方法及装置

技术领域

本发明属于三维扫描打印技术领域，尤其涉及一种三维物体扫描打印方法及装置。

背景技术

三维扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，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。它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。

然而，现有的三维扫描机器价格昂贵，扫描步骤复杂，扫描时间长，扫描后需要后期人工处理的工作量比较大。原因在于，扫描得到的数据噪点多，有孔洞，非封闭，不符合打印需求，使得用户需要手动将三维物体模型转换成三维打印机需要的数据格式，并在三维打印机中，调整三维打印机中的各项参数，由于并不是每个用户都会参数设置，因此很可能需要经历多次打印，才能打印三维物体，因此耗费了时间，不利于快速打印三维物体。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种三维物体扫描打印方法，旨在解决现有的三维扫描打印的使用门槛高，操作步骤繁琐，需要进行复杂的参数设置，才能扫描打印三维物体，不利于快速扫描打印三维物体的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种三维物体扫描打印方法，包括二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备，三维物体扫描打印方法还包括：

接收所述二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备捕获的三维物体数据；

对所述三维物体数据进行预处理对所述扫描内容进行预处理，生成三维打印模型；

根据三维打印数据格式，输出所述三维打印模型的打印数据；

根据预配置的三维打印参数表以及所述打印数据，打印三维物体。

本发明实施例的另一目的在于提供一种三维物体扫描打印装置，包括二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备，所述三维物体扫描打印装置还包括：

三维物体数据接收模块，用于接收所述二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备捕获的三维物体数据；

三维打印模型生成模块，用于对所述三维物体数据进行预处理，生成三维打印模型；

打印数据输出模块，用于根据三维打印数据格式，输出所述三维打印模型的打印数据；

三维物体扫描打印模块，用于根据预配置的三维打印参数表以及所述打印数据，打印三维物体。

在本发明实施例中，解决三维扫描打印一站式完成的问题，让用户不需进行复杂设置，即可在一台机器上快速完成从扫描到打印的完整步骤，并通过自动装置将打印物品交付用户。大幅度降低了三维扫描和打印的成本和使用门槛，让更多用户使用到三维扫描与打印科技。使得后续扫描得到的三维模型更可上传服务器，进行社交分享。

附图说明

图1是本发明实施例提供的三维物体扫描打印方法的实现流程图；

图2是本发明实施例提供的三维物体扫描打印方法步骤S103的实施流程图；

图3是本发明实施例提供的三维物体扫描打印方法步骤S104的实施流程图；

图4是本发明实施例提供的三维物体扫描打印装置的第一结构框图；

图5是本发明实施例提供的三维物体扫描打印装置的第二结构框图；

图6是本发明实施例提供的三维物体扫描打印装置的第三结构框图；

图7是本发明实施例提供的三维物体扫描打印装置的第四结构框图；

图8是本发明实施例提供的三维物体扫描打印装置的第五结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

图1是本发明实施例提供的三维物体扫描打印方法的实现流程图，详述如下：

在步骤S101中，接收所述二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备捕获的三维物体数据；

通过预设的通信端口，接收通过二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备捕获的三维物体数据，

所述三维数据捕捉设备包括三维摄像头和激光扫描设备，所述二维数据捕捉设备包括二维摄像头。

其中，二维数据捕捉设备捕获到三维物体的二维深度图数据后，采用二维转三维的算法，将二维深度图数据转化为三维物体数据。

在步骤S102中，对所述三维物体数据进行预处理，生成三维打印模型；

对三维物体数据进行预处理，生成三维打印模型的实施方式，为以下实施方式之一或其组合，详述如下：

一、检测三维物体数据中是否存在三维噪点，当存在三维噪点时，剔除三维噪点。

其中，三维噪点是指在三维物体数据的原始数据中，内容小于预设值的数据点。

二、检测三维物体数据中是否残缺，当存在残缺时，补充残缺部分。

其中，将残缺的部分补充，并平滑地与其它部分连接，达到美化与打印需求。

三、检测三维物体数据的物体的大小与位置，是否达到预设的打印大小与位置，当不达到预设的打印大小与位置时，对物体的大小与位置进行裁切、缩放、旋转，以达到设计所需的打印大小与位置。

例如，扫描出来的人脸包含后部的一些多余内容，将后部的多余内容自动裁切掉，以达到设计所需的打印大小与位置。

在步骤S103中，根据三维打印数据格式，输出所述三维打印模型的打印数据；

可选地，也可以执行步骤S101后，跳过步骤S102，直接执行步骤S103，详述如下：

接收所述二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备捕获的三维物体数据；

根据三维打印数据格式，输出所述三维物体数据的打印数据。

在步骤S104中，根据预配置的三维打印参数表以及所述打印数据，打印三维物体。

在步骤S104之前，配置三维打印参数表，所述三维打印参数表包括了三维打印模型的打印体积，以及与所述三维打印模型的打印体积对应的各项参数。

其中，打印三维物体时，自动清洁喷头与清洁打印平面，打印完成由自动化装置将打印出来的三维打印模型清洁处理好，通过机械臂或自动化机械装置推出给用户，以便于用户可在一体机中拿到打印好的三维打印模型。

其中，将三维打印模型记录并存储。

其中，采用预置的无线/有线传输模块以及预先注册的三维物体扫描打印账号，向三维物体扫描打印服务器发送、存储所述三维物体扫描得到的三维模型数据。

其中，内置的无线/有线传输模块，向三维物体扫描打印服务器传输三维打印模型。其具有两方面优点，一方面，用户可通过上传三维打印模型至三维物体扫描打印服务器，对三维打印模型进行备份，并分享给其他用户；另一方面，三维物体扫描打印服务器接收到上传的三维打印模型后，可以建立相应的售后服务，便于后续跟踪服务和进一步拓展市场。

在本发明实施例中，根据三维打印数据格式，输出三维打印模型的打印数据，根据预配置的三维打印参数表以及所述打印数据，打印三维物体，解决了三维打印机不利于快速打印三维物体的问题。从而使得用户不必进行复杂的参数设置，也能打印三维物体，从而既降低了使用门槛，也提高了三维物体的打印速度。

实施例二

图2是本发明实施例提供的三维物体扫描打印方法步骤S103的实施流程图，详述如下：

在步骤S201中，将所述三维打印模型的数据转化为坐标点信息；

在步骤S202中，根据所述坐标点信息，生成分层的二维数组；

根据所述坐标点信息，生成分层的二维数组，有两种实现方式，详述如下：

第一种实施方式：将每层的所述坐标点信息连成轮廓，生成分层的二维数组。第二种实施方式：根据每层的所述坐标点信息，直接生成分层的二维数组。

在步骤S203中，根据三维打印数据格式以及所述二维数组，输出与所述三维打印模型相对应的打印数据。

在本发明实施例中，将数据转化为坐标点信息，将三维打印模型切片变为二维数组，将二维数组转化成符合三维打印数据格式的打印数据，由于直接从离散的数据转化成打印数据，因此使得扫描到打印的处理时间大幅度减少，减轻了需要处理的数据量，降低三维打印机的硬件成本。

实施例三

图3是本发明实施例提供的三维物体扫描打印方法步骤S104的实施流程图，详述如下：

在步骤S301中，获取所述三维打印模型的打印体积；

在步骤S302中，根据预配置的三维打印参数表，将当前的各项参数调整为所述三维打印模型的打印体积对应的各项参数；

在步骤S303中，根据所述打印数据，打印三维物体。

在本发明实施例中，将当前的各项参数调整为三维打印模型的打印体积对应的各项参数，使得用户不必进行复杂的参数设置，也能打印三维物体，节省了打印时间，提高了打印的速度。

实施例四

本实施例描述了本发明在实际应用中较佳的实施流程，详述如下

消费者在三维物体扫描打印机前面，通过三维物体数据捕捉设备扫描自己的脸部，在几分钟内，三维物体扫描打印机根据三维物体数据捕捉设备扫描的数据，生成三维打印模型，根据三维打印模型自动打印出三维人像。

在本实施例中，由于自动化处理，处理的时间较短，成本与效率都有优势。此外，后续可采用预置的无线/有线传输模块以及预先注册的三维物体扫描打印账号，向三维物体扫描打印服务器将扫描的内容上传到服务器的数据库中，便于用户下载或者社交分享，进行自定义的修改，满足了用户多样化的需求。

实施例五

图4是本发明实施例提供的三维物体扫描打印装置的第一结构框图，该三维物体扫描打印装置可以运行于三维物体扫描打印机中。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

参照图4，该三维物体扫描打印装置，包括：

三维物体数据接收模块41，用于接收所述二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备捕获的三维物体数据；

三维打印模型生成模块42，用于对所述三维物体数据进行预处理，生成三维打印模型；

打印数据输出模块43，用于根据三维打印数据格式，输出所述三维打印模型的打印数据；

三维物体扫描打印模块44，用于根据预配置的三维打印参数表以及所述打印数据，打印三维物体。

在本实施例的一种实现方式中，参考图5，图5是本发明实施例提供的参考图5，图5是本发明实施例提供的三维物体扫描打印装置的第二结构框图，所述三维物体扫描打印装置还包括：

三维打印模型传输模块45，用于采用预置的无线传输模块以及预先注册的三维物体扫描打印账号，向三维物体扫描打印服务器发送所述三维打印模型。

在本实施例的一种实现方式中，参考图6，图6是本发明实施例提供的三维物体扫描打印装置的第三结构框图，在该三维物体扫描打印装置中，所述打印数据输出模块43，包括：

坐标点信息转化单元431，用于将所述三维打印模型的数据转化为坐标点信息；

二维数组生成单元432，用于根据所述坐标点信息，生成分层的二维数组；

例如采用具体方式：将每层的所述坐标点信息连成轮廓，生成分层的二维数组。

打印数据输出单元433，用于根据三维打印数据格式以及所述二维数组，输出与所述三维打印模型相对应的打印数据。

在本实施例的一种实现方式中，参考图7，图7是本发明实施例提供的三维物体扫描打印装置的第四结构框图，该三维物体扫描打印装置，还包括：

三维打印参数表配置模块46，用于配置三维打印参数表，所述三维打印参数表包括了三维打印模型的打印体积，以及与所述三维打印模型的打印体积对应的各项参数。

在本实施例的一种实现方式中，参考图8，图8是本发明实施例提供的三维物体扫描打印装置的第五结构框图，在该三维物体扫描打印装置中，所述三维物体扫描打印模块44，包括：

打印体积获取单元441，用于获取所述三维打印模型的打印体积；

各项参数调整单元442，用于根据预配置的三维打印参数表，将当前的各项参数调整为所述三维打印模型的打印体积对应的各项参数；

三维打印模型打印单元443，用于根据所述打印数据，打印三维物体。

本发明实施例提供的装置可以应用在前述对应的方法实施例中，详情参见上述实施例的描述，在此不再赘述。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现。所述的程序可以存储于可读取存储介质中，所述的存储介质，如随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种三维物体扫描打印方法，包括二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备，其特征在于，所述三维物体扫描打印方法还包括：

接收所述二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备捕获的三维物体数据；

对所述三维物体数据进行预处理，生成三维打印模型；

根据三维打印数据格式，输出所述三维打印模型的打印数据；

根据预配置的三维打印参数表以及所述打印数据，打印三维物体；

其中，对三维物体数据进行预处理，生成三维打印模型的实施方式，为以下实施方式之一或其组合，详述如下：

一、检测三维物体数据中是否存在三维噪点，当存在三维噪点时，剔除三维噪点；

二、检测三维物体数据中是否残缺，当存在残缺时，补充残缺部分；

三、检测三维物体数据的物体的大小与位置，是否达到预设的打印大小与位置，当不达到预设的打印大小与位置时，对物体的大小与位置进行裁切、缩放、旋转，以达到设计所需的打印大小与位置。

2.如权利要求1所述的三维物体扫描打印方法，其特征在于，在所述根据预配置的三维打印参数表以及所述打印数据，打印三维物体之后，所述三维物体扫描打印方法还包括：

采用预置的无线/有线传输模块以及预先注册的三维物体扫描打印账号，向三维物体扫描打印服务器发送、存储所述三维物体扫描得到的三维模型数据。

3.如权利要求1所述的三维物体扫描打印方法，其特征在于，所述根据三维打印数据格式，输出所述三维打印模型的打印数据，具体为：

将所述三维打印模型的数据转化为坐标点信息；

根据所述坐标点信息，生成分层的二维数组；

根据三维打印数据格式以及所述二维数组，输出与所述三维打印模型相对应的打印数据。

4.如权利要求1所述的三维物体扫描打印方法，其特征在于，在所述根据预配置的三维打印参数表以及所述打印数据，打印三维物体之前，所述三维物体扫描打印方法还包括：

配置三维打印参数表，所述三维打印参数表包括了三维打印模型的打印体积，以及与所述三维打印模型的打印体积对应的各项参数。

5.如权利要求1或4所述的三维物体扫描打印方法，其特征在于，所述根据预配置的三维打印参数表以及所述打印数据，打印三维物体，具体为：

获取所述三维打印模型的打印体积；

根据预配置的三维打印参数表，将当前的各项参数调整为所述三维打印模型的打印体积对应的各项参数；

根据所述打印数据，打印三维物体。

6.一种三维物体扫描打印装置，包括二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备，其特征在于，所述三维物体扫描打印装置还包括：

三维物体数据接收模块，用于接收所述二维数据捕捉设备或者三维数据捕捉设备捕获的三维物体数据；

三维打印模型生成模块，用于对所述三维物体数据进行预处理，生成三维打印模型；

打印数据输出模块，用于根据三维打印数据格式，输出所述三维打印模型的打印数据；

三维物体扫描打印模块，用于根据预配置的三维打印参数表以及所述打印数据，打印三维物体；

其中，对三维物体数据进行预处理，生成三维打印模型的实施方式，为以下实施方式之一或其组合，详述如下：

一、检测三维物体数据中是否存在三维噪点，当存在三维噪点时，剔除三维噪点；

二、检测三维物体数据中是否残缺，当存在残缺时，补充残缺部分；

三、检测三维物体数据的物体的大小与位置，是否达到预设的打印大小与位置，当不达到预设的打印大小与位置时，对物体的大小与位置进行裁切、缩放、旋转，以达到设计所需的打印大小与位置。

7.如权利要求6所述的三维物体扫描打印装置，其特征在于，所述三维物体扫描打印装置还包括：

三维打印模型传输模块，用于采用预置的无线/有线传输模块以及预先注册的三维物体扫描打印账号，向三维物体扫描打印服务器发送、存储所述三维物体扫描得到的三维模型数据。

8.如权利要求6所述的三维物体扫描打印装置，其特征在于，所述打印数据输出模块，包括：

坐标点信息转化单元，用于将所述三维打印模型的数据转化为坐标点信息；

二维数组生成单元，用于根据所述坐标点信息，生成分层的二维数组；

打印数据输出单元，用于根据三维打印数据格式以及所述二维数组，输出与所述三维打印模型相对应的打印数据。

9.如权利要求6所述的三维物体扫描打印装置，其特征在于，所述三维物体扫描打印装置还包括：

三维打印参数表配置模块，用于配置三维打印参数表，所述三维打印参数表包括了三维打印模型的打印体积，以及与所述三维打印模型的打印体积对应的各项参数。

10.如权利要求6或9所述的三维物体扫描打印装置，其特征在于，所述三维物体扫描打印模块，包括：

打印体积获取单元，用于获取所述三维打印模型的打印体积；

各项参数调整单元，用于根据预配置的三维打印参数表，将当前的各项参数调整为所述三维打印模型的打印体积对应的各项参数；

三维打印模型打印单元，用于根据所述打印数据，打印三维物体。