CN105841635A - 模块化桌面式3d扫描仪 - Google Patents

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CN105841635A
CN105841635A CN201610347218.3A CN201610347218A CN105841635A CN 105841635 A CN105841635 A CN 105841635A CN 201610347218 A CN201610347218 A CN 201610347218A CN 105841635 A CN105841635 A CN 105841635A
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scanning
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scan module
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朱建中
黄海
何宜伟
吴钟扬
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Nanjing Institute of Technology
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明涉及3D扫描技术领域，具体地说，是一种模块化桌面式3D扫描仪，以模块化的形式，将扫描模块、控制模块、计算机终端模块和连接件组装在一起，进行多模块共同合作，进行3D扫描，扫描模块包括一个高清摄像头和两个激光发射器，高清摄像头正对扫描对象，激光发射器设置在高清摄像头的两侧，扫描模块的控制主板上设置有激光发射器连接引脚和光敏电阻，控制模块使用Arduino编写用来控制扫描模块，计算机终端模块是基于Ciclop开源3D扫描仪的Horus软件的计算系统，连接件采用树脂材料通过3D打印获得，具体为60厘米半径的圆环底座、40厘米活动式扫描模块支座、螺母、轴承和螺杆。

Description

模块化桌面式3D扫描仪
技术领域
本发明涉及3D扫描技术领域，具体地说，是一种模块化桌面式3D扫描仪。
背景技术
扫描仪就是人们通过特定机械电子仪器对某一实体物进行信息采集，最终将结果在计算机内以文本数据，图形数据呈现的仪器。
现有技术中，扫描仪有缺憾，一直以来高精度 3D 扫描仪都应用在专业用途且动辄上万，离普通消费者很远，而基于图像三维重建等廉价扫描方案精度，便携，速度等又存在不能保证精度需要，设计上通常采用一个高清晰度的摄像头和的双激光传感器或者单激光传感器的问题，以上种种原因使得扫描仪的性能偏低，在很多情况下使用时较为低效。
基于以上原因，需要一种通过模块化的设计使同一台扫描仪满足不同的精度需求的同时还具有一定的便携性。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种模块化桌面式3D扫描仪，以模块化的形式，将扫描模块、控制模块、计算机终端模块和连接件组装在一起，进行多模块共同合作，进行3D扫描。
本发明的具体技术方案为一种模块化桌面式3D扫描仪，以模块化的形式，将扫描模块、控制模块、计算机终端模块和连接件组装在一起，进行多模块共同合作，进行3D扫描，扫描模块包括一个高清摄像头和两个激光发射器，高清摄像头正对扫描对象，激光发射器设置在高清摄像头的两侧，扫描模块的控制主板上设置有激光发射器连接引脚和光敏电阻，控制模块使用Arduino编写用来控制扫描模块，计算机终端模块是基于Ciclop开源3D扫描仪的Horus软件的计算系统，连接件采用树脂材料通过3D打印获得，具体为60厘米半径的圆环底座、40厘米活动式扫描模块支座、螺母、轴承和螺杆。
本发明的进一步改进，还包括用来放置扫描对象的托盘，托盘为20厘米半径旋转平台，旋转平台由110毫米直径的球轴承支撑着，并有一个步进电机推动其进行360度旋转，步进电机受控制模块控制。
本发明的进一步改进，旋转平台采用亚克力材料制成，旋转平台表面设置有防滑层用来防止扫描对象在旋转平台上滑动。
本发明的进一步改进，激光发射器采用绿色激光发射器。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明基于模块化的设计理念提高了便携程度，通过多扫描模块提高精度，而且开源的操作系统能够满足使用者的不同需求。
附图说明
图1是本发明的使用流程示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例：如图1所示，一种模块化桌面式3D扫描仪，以模块化的形式，将扫描模块、控制模块、计算机终端模块和连接件组装在一起，进行多模块共同合作，进行3D扫描，扫描模块包括一个高清摄像头和两个激光发射器，优选的，激光发射器采用绿色激光发射器，高清摄像头正对扫描对象，激光发射器设置在高清摄像头的两侧，扫描模块的控制主板上设置有激光发射器连接引脚和光敏电阻，控制模块使用Arduino编写用来控制扫描模块，计算机终端模块是基于Ciclop开源3D扫描仪的Horus软件的计算系统，连接件采用树脂材料通过3D打印获得，具体为60厘米半径的圆环底座、40厘米活动式扫描模块支座、螺母、轴承和螺杆。
在本实施例中，还包括用来放置扫描对象的托盘，托盘为20厘米半径旋转平台，旋转平台由110毫米直径的球轴承支撑着，并有一个步进电机推动其进行360度旋转，步进电机受控制模块控制，旋转平台采用亚克力材料制成，旋转平台表面设置有防滑层用来防止扫描对象在旋转平台上滑动。
本实施例的具体操作流程：将物品放置于托盘，启动计算机及软件，进行扫描，扫描模块的摄像头和双激光发射器在步进电动机作用下做Z轴方向的3D扫描，每扫描完一段，托盘在控制模块作用下旋转，调整角度使得扫描模块再次工作，直至工作完成，计算机模块通过软件将数个面的模型信息进行计算，得出3D模型数据。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种模块化桌面式3D扫描仪，其特征在于：以模块化的形式，将扫描模块、控制模块、计算机终端模块和连接件组装在一起，进行多模块共同合作，进行3D扫描，所述扫描模块包括一个高清摄像头和两个激光发射器，所述高清摄像头正对扫描对象，所述激光发射器设置在所述高清摄像头的两侧，所述扫描模块的控制主板上设置有激光发射器连接引脚和光敏电阻，所述控制模块使用Arduino编写用来控制所述扫描模块，所述计算机终端模块是基于Ciclop开源3D扫描仪的Horus软件的计算系统，所述连接件采用树脂材料通过3D打印获得，具体为60厘米半径的圆环底座、40厘米活动式扫描模块支座、螺母、轴承和螺杆。
2.根据权利要求1所述的模块化桌面式3D扫描仪，其特征在于：还包括用来放置扫描对象的托盘，所述托盘为20厘米半径旋转平台，所述旋转平台由110毫米直径的球轴承支撑着，并有一个步进电机推动其进行360度旋转，所述步进电机受所述控制模块控制。
3.根据权利要求2所述的模块化桌面式3D扫描仪，其特征在于：所述旋转平台采用亚克力材料制成，所述旋转平台表面设置有防滑层用来防止扫描对象在旋转平台上滑动。
4.根据权利要求1-3任一项所述的模块化桌面式3D扫描仪，其特征在于：所述激光发射器采用绿色激光发射器。
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