CN105577972A - 扫描方法及扫描装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种扫描方法以及扫描装置，该扫描装置包含扫描单元，该方法包含：投射第一颜色光至待扫描物体上；于投射该第一颜色光至该待扫描物体上时控制该扫描单元拍摄该待扫描物体，获得第一影像；根据该第一影像获得该待扫描物体的当前三维模型；根据该当前三维模型确定该第一影像上的未扫描部分；采用第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上，返回上述投射该第一颜色光至该待扫描物体上的步骤；其中，该第一颜色光与该第二颜色光相异。

Description

扫描方法及扫描装置
技术领域
本发明涉及一种扫描方法及扫描单元，尤其涉及一种能够自动调整扫描单元的扫描方法及扫描装置。
背景技术
在利用3D(三维)扫描仪进行3D扫描时，新拍摄的照片必须与上次拍摄的照片有部分覆盖，才能让新拍摄的照片可以成功更新已建立的3D模型中，但是，现有技术中，新拍摄的照片可能与上次拍摄的照片的覆盖率不足而导致新拍摄的照片对3D建模无效，进而导致要获得待扫描物体的完整的3D模型的扫描时间较长；且现有技术中将扫描模型显示于屏幕上，使用者要观察当前未扫描的部分时，必须观看屏幕才能了解到未扫描部分与已扫描部分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种扫描方法以及扫描装置，以解决上述问题。
为了达到上述目的，一方面，本发明提供一种扫描方法，应用于扫描装置，该扫描装置包含扫描单元，该方法包含：投射第一颜色光至待扫描物体上；于投射该第一颜色光至该待扫描物体上时控制该扫描单元拍摄该待扫描物体，获得第一影像；根据该第一影像获得该待扫描物体的当前三维模型；根据该当前三维模型确定该第一影像上的未扫描部分；采用第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上，返回上述投射该第一颜色光至该待扫描物体上的步骤；其中，该第一颜色光与该第二颜色光相异。
较佳的，于第一时间段投射该第一颜色光至该待扫描物体上；于第二时间段以该第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上。
较佳的，该第一颜色光为蓝光，该第二颜色光为红光或绿光。
较佳的，采用第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上的步骤包含：
于该第一影像上以第二颜色标示该未扫描部分，获得第一参考图像，以及
将该第一参考图像作为投影图案，以采用该第二颜色光投射该投影图案中的该未扫描部分至该待扫描物体上。
较佳的，以第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上，返回上述投射该第一颜色光至该待扫描物体上的步骤包含：以第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上，返回上述投射该第一颜色光至该待扫描物体上的步骤，直至确定获得了该待扫描物体的完整三维模型。
另一方面，本发明提供一种扫描装置，该扫描装置包含：扫描单元、模型输出单元、投影单元、控制单元以及确定单元；该扫描单元用于拍摄待扫描物体；该模型输出单元用于根据该第一影像获得该待扫描物体的当前三维模型；该投影单元用于投射第一颜色光以及第二颜色光，该第一颜色光与该第二颜色光相异；该控制单元用于控制该投影单元投射该第一颜色光至该待扫描物体上，并于该投影单元投射该第一颜色光至该待扫描物体上时控制该扫描单元拍摄该待扫描物体，以及控制该投影单元采用该第二颜色光投射未扫描部分至该待扫描物体上；该确定单元用于根据该当前三维模型确定该第一影像上的该未扫描部分。
较佳的，该控制单元控制该投影单元于第一时间段投射该第一颜色光至该待扫描物体上，并控制该投影单元于第二时间段以该第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上。
较佳的，该第一颜色光为蓝光，该第二颜色光为红光或绿光。
较佳的，该控制单元于该第一影像上以第二颜色标示该未扫描部分，获得第一参考图像，并将该第一参考图像作为投影图案，以采用该第二颜色光投射该投影图案中的该未扫描部分至该待扫描物体上。
较佳的，该扫描装置为口腔扫描仪。
与现有技术相比，本发明提供的扫描方法以及扫描装置，能够获得未扫描部分，并以不同于扫描时投射的第一颜色光的第二颜色光将未扫描部分投射于待扫描物体上，使得使用者通过观察待扫描物体即可得知当前已扫描部分以及未扫描部分，这样，使用者不用观看屏幕来获知当前已扫描部分以及未扫描部分，且使用者能够直观的观察到扫描单元以当前扫描位置拍摄待扫描物体获得的拍摄图像与当前扫描模型的覆盖率，以便于当拍摄图像与当前扫描模型的覆盖率不足时及时调整扫描单元的扫描位置，进而简短扫描所需时间。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种扫描方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的一种扫描方法的流程示意图；
图3为本发明一实施例提供的一种扫描装置的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的一种扫描装置的结构示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
图1为本发明一实施例提供的一种扫描方法的流程示意图；图2为本发明另一实施例提供的一种扫描方法的流程示意图。
如图1所示，本发明实施例提供一种扫描方法，该扫描方法用于扫描装置，该扫描装置包含扫描方法，该扫描方法包括：
步骤S112、投射第一颜色光至待扫描物体上。
步骤S114、于投射第一颜色光至待扫描物体上时控制扫描单元拍摄待扫描物体，获得第一影像。
步骤S115、根据第一影像获得待扫描物体的当前三维模型。
步骤S116、根据当前三维模型确定待扫描物体上的未扫描部分。
步骤S118、采用第二颜色光投射未扫描部分至待扫描物体上，返回步骤S112。
第一颜色光与第二颜色光相异，其中，第一颜色光可以为蓝光、红光、绿光其中之一，第二颜色光可以为蓝光、红光、绿光其中另一，较佳的，第一颜色光为蓝光，第二颜色光为红光或绿光。
较佳的，采用第二颜色光投射未扫描部分至待扫描物体上的步骤可以包含：于第一影像上以第二颜色标示未扫描部分，获得第一参考图像；将第一参考图像作为投影图案，以采用第二颜色光投射投影图案中的未扫描部分至待扫描物体上。进一步，于第一影像上以第二颜色标示未扫描部分，获得第一参考图像的步骤可以包含：删除第一影像上除未扫描部分之外的部分，并于第一影像上以第二颜色标示未扫描部分，获得第一参考图像。
进一步，步骤S118包含：以第二颜色光投射未扫描部分至待扫描物体上，返回步骤S112，直至确定获得了待扫描物体的完整三维模型。
示例性的，投射第一颜色光至待扫描物体上，于投射第一颜色光至待扫描物体上时控制扫描单元拍摄待扫描物体，获得影像P1，根据影像P1获得待扫描物体的当前三维模型A1，根据当前三维模型A1确定影像P1上的未扫描部分B1，采用第二颜色光投射未扫描部分B1至待扫描物体上；投射第一颜色光至待扫描物体上，于投射第一颜色光至待扫描物体上时控制扫描单元拍摄待扫描物体，获得影像P2，根据影像P2获得待扫描物体的当前三维模型A2，根据当前三维模型A2确定影像P2上的未扫描部分B2，采用第二颜色光投射未扫描部分B2至待扫描物体上；投射第一颜色光至待扫描物体上，于投射第一颜色光至待扫描物体上时控制扫描单元拍摄待扫描物体，获得影像P3，根据影像P3获得待扫描物体的当前三维模型A3，根据当前三维模型A3确定影像P3上的未扫描部分B3，以第二颜色光投射未扫描部分B3至待扫描物体上；……重复执行，直至获得了待扫描物体的完整三维模型。
进一步，步骤S112包含：于第一时间段投射第一颜色光至待扫描物体上，步骤S118包含：于第二时间段以第二颜色光投射未扫描部分至待扫描物体上。示例性的，假设第一时间段为0.3s(秒)，第二时间段为0.6s，则扫描装置投射0.3s第一颜色光至待扫描物体上，确定未扫描部分B1后，以第二颜色光投射0.6s未扫描部分B1至待扫描物体上，之后，投射0.3s第一颜色光至待扫描物体上，确定未扫描部分B2后，以第二颜色光投射0.6s未扫描部分B2至待扫描物体上，如此重复执行。这样，由于扫描所用的第一颜色光与投射未扫描部分所用的第二颜色光是交错式打出，这样，人眼反应时间的限制，使用者观看到的画面是第一颜色光的画面嵌入了第二颜色光的画面中，进而使用者观看待扫描物体即可得知未扫描部分以及已扫描部分。更进一步，步骤S118包含：于第一影像上以第二颜色标示未扫描部分，获得第一参考图像，于第二时间段将第一参考图像作为投影图案，以采用第二颜色光投射投影图案中的未扫描部分至待扫描物体上。
需要说明的是，上述确定是否获得了待扫描物体的完整三维模型可以是使用者人工确定的，也可以是扫描装置确定的。较佳的，当扫描装置获得了当前三维模型时，可以根据当前三维模型确定是否获得了待扫描物体的完整三维模型；具体的，判断当前三维模型中是否存在未扫描部分，若不存在未扫描部分，确定获得了待扫描物体的完整三维模型。如图2所示，扫描方法可以包括以下步骤：
步骤S212、投射第一颜色光至待扫描物体上。
步骤S214、于投射第一颜色光至待扫描物体上时控制扫描单元拍摄待扫描物体，，获得第一影像。
步骤S215、根据第一影像获得待扫描物体的当前三维模型。
步骤S216、根据当前三维模型确定待扫描物体上的未扫描部分。
步骤S218、采用第二颜色光投射未扫描部分至待扫描物体上。
步骤S220、根据当前三维模型确定是否获得了待扫描物体的完整三维模型，若否，返回步骤S212，若是，结束流程。
需要说明的是，上述根据当前三维模型确定是否获得了待扫描物体的完整三维模型的步骤只要位于步骤S215之后即可，例如，根据当前三维模型确定是否获得了待扫描物体的完整三维模型的步骤位于步骤S215之后，那么，若获得了待扫描物体的完整三维模型，结束流程，若未获得待扫描物体的完整三维模型，执行步骤S216，且在步骤S218之后，返回步骤S212。
扫描装置还可以包含屏幕；该方法还包含：于该屏幕上显示当前三维模型，这样，使得使用者能够实时观察到3D模型的建模情况。
本发明实施例提供的扫描方法，能够获得未扫描部分，并以不同于扫描时投射的第一颜色光的第二颜色光将未扫描部分投射于待扫描物体上，使得使用者通过观察待扫描物体即可得知当前已扫描部分以及未扫描部分，这样，使用者不用观看屏幕来获知当前已扫描部分以及未扫描部分，且使用者能够直观的观察到扫描单元以当前扫描位置拍摄待扫描物体获得的拍摄图像与当前扫描模型的覆盖率，以便于当拍摄图像与当前扫描模型的覆盖率不足时及时调整扫描单元的扫描位置，进而简短扫描所需时间。
图3为本发明一实施例提供的一种扫描装置的结构示意图，如图3所示，扫描装置1包含：扫描单元10、投影单元11、控制单元12、确定单元13以及模型输出单元16。扫描装置1用于执行上述实施例所示的扫描方法。模型输出单元16用于根据第一影像获得待扫描物体的当前三维模型。扫描单元10用于拍摄待扫描物体。投影单元11用于投射第一颜色光以及第二颜色光，第一颜色光与第二颜色光相异，其中，第一颜色光可以为蓝光、红光、绿光其中之一，第二颜色光可以为蓝光、红光、绿光其中另一，较佳的，第一颜色光为蓝光，第二颜色光为红光或绿光。控制单元12用于控制投影单元11投射第一颜色光至待扫描物体上，并于投影单元11投射第一颜色光至待扫描物体上时控制扫描单元10拍摄待扫描物体，以及控制投影单元11采用第二颜色光投射未扫描部分至待扫描物体上。确定单元13用于根据当前三维模型确定第一影像上的未扫描部分。
进一步，控制单元12控制投影单元11于第一时间段投射第一颜色光至待扫描物体上，并控制投影单元11于第二时间段以第二颜色光投射未扫描部分至待扫描物体上。
进一步，控制单元13于第一影像上以第二颜色标示未扫描部分，获得第一参考图像，并将第一参考图像作为投影图案，以采用第二颜色光投射投影图案中的未扫描部分至待扫描物体上。进一步，控制单元13删除第一影像上除未扫描部分之外的部分，并于第一影像上以第二颜色标示未扫描部分，以获得第一参考图像。
进一步，如图3所示，扫描装置1还包含：屏幕14，屏幕14用于显示当前三维模型，这样，使得使用者能够实时观察到3D模型的建模情况。
图4为本发明另一实施例通过的一种扫描装置的结构示意图。如图4所示的扫描装置1′与上述扫描装置1不同的是，还包含：判断单元15。判断单元15用于确定是否获得了待扫描物体的完整三维模型。
较佳的，扫描装置1可以为口腔扫描仪。
本发明实施例提供的扫描装置，能够获得未扫描部分，并以不同于扫描时投射的第一颜色光的第二颜色光将未扫描部分投射于待扫描物体上，使得使用者通过观察待扫描物体即可得知当前已扫描部分以及未扫描部分，这样，使用者不用观看屏幕来获知当前已扫描部分以及未扫描部分，且使用者能够直观的观察到扫描单元以当前扫描位置拍摄待扫描物体获得的拍摄图像与当前扫描模型的覆盖率，以便于当拍摄图像与当前扫描模型的覆盖率不足时及时调整扫描单元的扫描位置，进而简短扫描所需时间。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种扫描方法，应用于扫描装置，该扫描装置包含扫描单元，其特征在于，该方法包含：
投射第一颜色光至待扫描物体上；
于投射该第一颜色光至该待扫描物体上时控制该扫描单元拍摄该待扫描物体，获得第一影像；
根据该第一影像获得该待扫描物体的当前三维模型；
根据该当前三维模型确定该第一影像上的未扫描部分；
采用第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上，返回上述投射该第一颜色光至该待扫描物体上的步骤；
其中，该第一颜色光与该第二颜色光相异。
2.如权利要求1所述的扫描方法，其特征在于，于第一时间段投射该第一颜色光至该待扫描物体上；于第二时间段以该第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上。
3.如权利要求1所述的扫描方法，其特征在于，该第一颜色光为蓝光，该第二颜色光为红光或绿光。
4.如权利要求1所述的扫描方法，其特征在于，采用第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上的步骤包含：
于该第一影像上以第二颜色标示该未扫描部分，获得第一参考图像；以及
将该第一参考图像作为投影图案，以采用该第二颜色光投射该投影图案中的该未扫描部分至该待扫描物体上。
5.如权利要求1所述的扫描方法，其特征在于，以第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上，返回上述投射该第一颜色光至该待扫描物体上的步骤包含：以第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上，返回上述投射该第一颜色光至该待扫描物体上的步骤，直至确定获得了该待扫描物体的完整三维模型。
6.一种扫描装置，其特征在于，包含：
扫描单元，用于拍摄待扫描物体，获得第一影像；
模型输出单元，用于根据该第一影像获得该待扫描物体的当前三维模型；
投影单元，用于投射第一颜色光以及第二颜色光，该第一颜色光与该第二颜色光相异；
控制单元，用于控制该投影单元投射该第一颜色光至该待扫描物体上，并于该投影单元投射该第一颜色光至该待扫描物体上时控制该扫描单元拍摄该待扫描物体，以及控制该投影单元采用该第二颜色光投射未扫描部分至该待扫描物体上；
确定单元，用于根据该当前三维模型确定该第一影像上的该未扫描部分。
7.如权利要求6所述的扫描装置，其特征在于，该控制单元控制该投影单元于第一时间段投射该第一颜色光至该待扫描物体上，并控制该投影单元于第二时间段以该第二颜色光投射该未扫描部分至该待扫描物体上。
8.如权利要求6所述的扫描装置，其特征在于，该第一颜色光为蓝光，该第二颜色光为红光或绿光。
9.如权利要求6所述的扫描装置，其特征在于，该控制单元于该第一影像上以第二颜色标示该未扫描部分，获得第一参考图像，并将该第一参考图像作为投影图案，以控制该投影单元采用该第二颜色光投射该投影图案中的该未扫描部分至该待扫描物体上。
10.如权利要求6所述的扫描装置，其特征在于，该扫描装置为口腔扫描仪。
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