CN107680039A - 一种基于白光扫描仪的点云拼接方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于白光扫描仪的点云拼接方法及系统，其方法包括以下步骤，S1，利用白光扫描仪的灰度相机和彩色相机间隙式的拍摄样本的影像；S2，获取所述影像，当所述影像为灰度影像时，执行S3，当所述影像为彩色影像时，执行S4；S3，提取所述灰度影像的标志点，并判断所述标志点是否提取成功，若所述标志点提取成功，则执行S31，若标志点未提取成功，则执行S32；S31，使用标识点拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接；S32，使用点云ICP拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接；S4，使用纹理匹配拼接方法对所述彩色影像进行点云拼接。本发明通过将多种拼接方法进行有机结合，提高了点云拼接的精度和稳定性，达到了更好的点云拼接效果。
Description
技术领域
本发明涉及摄影测量领域，具体涉及一种基于白光扫描仪的点云拼接方法及系统。
背景技术
现有点云拼接方法主要有三种，分别是点云ICP拼接方法、标志点拼接方法以及纹理匹配(SIFT)拼接方法。其中，点云ICP拼接方法不适用于直纹面的点云拼接；标志点拼接方法需要在物体表面粘贴标志点，会对研究对象造成一定的损伤并且后处理较复杂；纹理匹配(SIFT)拼接方法不适用于无纹理的点云拼接。另外，在点云拼接的过程中常常由于物体表面纹理信息不足，而产生拼接误差，拼接效果较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于白光扫描仪的点云拼接方法及系统，针对不同相机拍摄的图像采用不同的点云拼接方法，发挥各种拼接方法的长处，提高点云拼接的精度和稳定性。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于白光扫描仪的点云拼接方法，包括以下步骤，
S1，利用白光扫描仪的灰度相机和彩色相机间隙式的拍摄样本的影像，其中灰度相机拍摄的影像为灰度影像，彩色相机拍摄的影像为彩色影像；
S2，获取所述影像，并判断所述影像的类型，当所述影像为灰度影像时，执行S3，当所述影像为彩色影像时，执行S4；
S3，提取所述灰度影像的标志点，并判断所述标志点是否提取成功，若所述标志点提取成功，则执行S31，若标志点未提取成功，则执行S32；
S31，使用标识点拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
S32，使用点云ICP拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
S4，使用纹理匹配拼接方法对所述彩色影像进行点云拼接，得到点云拼接结果。
本发明的有益效果是：本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接方法针对灰度相机拍摄的含有散斑图案的图像采用点云ICP拼接方法和标志点拼接方法，增强了待测物体的纹理信息，提高了拼接的精度；针对彩色相机拍摄的彩色纹理图像，采用纹理匹配拼接方法，充分发挥了纹理匹配方法的优势；通过将多种拼接方法进行有机结合，提高了点云拼接的精度和稳定性，达到了更好的点云拼接效果。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，在S4中，若所述彩色影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数进行内插得到所述彩色影像的位姿参数，即得到所述彩色影像的点云拼接结果；其中，所述彩色影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的灰度影像的拍摄时间之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：对于拼接失败的彩色影像，可以利用相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数内插得到该幅彩色影像的位姿参数，提高了点云拼接的稳定性。
进一步，将相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数进行内插的具体过程为，根据相邻两次拍摄得到的灰度影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述彩色影像的点云拼接结果。
进一步，在S31或S32中，若所述灰度影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数进行内插得到所述灰度影像的位姿参数，即得到所述灰度影像的点云拼接结果；其中，所述灰度影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的彩色影像的拍摄时间之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：对于拼接失败的灰度影像，可以利用相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数内插得到该幅灰度影像的位姿参数，提高了点云拼接的稳定性。
进一步，将相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数进行内插的具体过程为，根据相邻两次拍摄得到的彩色影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述灰度影像的点云拼接结果。
基于上述一种基于白光扫描仪的点云拼接方法，本发明还提供一种基于白光扫描仪的点云拼接系统。
一种基于白光扫描仪的点云拼接系统，包括白光扫描仪、影像类型判断模块、标志点判断模块、标识点拼接模块、点云ICP拼接模块和纹理匹配拼接模块，
所述白光扫描仪，其用于利用灰度相机和彩色相机间隙式的拍摄样本的影像，其中灰度相机拍摄的影像为灰度影像，彩色相机拍摄的影像为彩色影像；
所述影像类型判断模块，其用于获取所述影像，并判断所述影像的类型；
所述标志点判断模块，其用于提取所述灰度影像的标志点，并判断所述标志点是否提取成功；
所述标识点拼接模块，其用于使用标识点拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
所述点云ICP拼接模块，其用于使用点云ICP拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
所述纹理匹配拼接模块，其用于使用纹理匹配拼接方法对所述彩色影像进行点云拼接，得到点云拼接结果。
本发明的有益效果是：本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接方法针对灰度相机拍摄的含有散斑图案的图像采用点云ICP拼接方法和标志点拼接方法，增强了待测物体的纹理信息，提高了拼接的精度；针对彩色相机拍摄的彩色纹理图像，采用纹理匹配拼接方法，充分发挥了纹理匹配方法的优势；通过将多种拼接方法进行有机结合，提高了点云拼接的精度和稳定性，达到了更好的点云拼接效果。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，还包括第一位姿参数内插模块，所述第一位姿参数内插模块，其用于若所述纹理匹配拼接模块中所述彩色影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数进行内插得到所述彩色影像的位姿参数，即得到所述彩色影像的点云拼接结果；其中，所述彩色影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的灰度影像的拍摄时间之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：对于拼接失败的彩色影像，可以利用相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数内插得到该幅彩色影像的位姿参数，提高了点云拼接的稳定性。
进一步，所述第一位姿参数内插模块具体用于，根据相邻两次拍摄得到的灰度影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述彩色影像的点云拼接结果。
进一步，还包括第二位姿参数内插模块，所述第二位姿参数内插模块，其用于若所述标识点拼接模块或点云ICP拼接模块中所述灰度影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数进行内插得到所述灰度影像的位姿参数，即得到所述灰度影像的点云拼接结果；其中，所述灰度影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的彩色影像的拍摄时间之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：对于拼接失败的灰度影像，可以利用相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数内插得到该幅灰度影像的位姿参数，提高了点云拼接的稳定性。
进一步，所述第二位姿参数内插模块具体用于，根据相邻两次拍摄得到的彩色影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述灰度影像的点云拼接结果。
附图说明
图1为本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接方法的流程图；
图2为本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接方法中白光扫描仪的结构示意图；
图3为本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接方法图中白光扫描仪投射的散斑纹理图案；
图4为本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接方法中位姿数据内插的示意图；
图5为本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接方法中点云拼接前的示意图；
图6为本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接方法中点云拼接后的示意图；
图7为本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接系统的结构框图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、投影仪，2、灰度相机，3、彩色相机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种基于白光扫描仪的点云拼接方法，包括以下步骤，
S1，利用白光扫描仪的灰度相机和彩色相机间隙式的拍摄样本的影像，其中灰度相机拍摄的影像为灰度影像，彩色相机拍摄的影像为彩色影像；
S2，获取所述影像，并判断所述影像的类型，当所述影像为灰度影像时，执行S3，当所述影像为彩色影像时，执行S4；
S3，提取所述灰度影像的标志点，并判断所述标志点是否提取成功，若所述标志点提取成功，则执行S31，若标志点未提取成功，则执行S32；
S31，使用标识点拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
S32，使用点云ICP拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
S4，使用纹理匹配拼接方法对所述彩色影像进行点云拼接，得到点云拼接结果。
在本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接方法中，所述白光扫描仪的结构如图2所示，投影仪1、两台灰度相机2和一台彩色相机3，两台灰度相机2以预设的距离固定在投影仪1的两端，一台彩色相机3紧邻投影仪设置。图3是投影仪投射的散斑纹理图案，散斑纹理图案在一定像素范围内具有形状唯一性。所述白光扫描仪的工作流程：投影仪间歇式开启，在投影仪开启时，两个灰度相机同时曝光拍摄，在投影仪关闭时，彩色相机拍摄。因此灰度相机与彩色相机是交替拍摄的。
在S4中，若所述彩色影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数进行内插得到所述彩色影像的位姿参数，即得到所述彩色影像的点云拼接结果；其中，所述彩色影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的灰度影像的拍摄时间之间。将相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数进行内插的具体过程为，根据相邻两次拍摄得到的灰度影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述彩色影像的点云拼接结果。对于拼接失败的彩色影像，可以利用相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数内插得到该幅彩色影像的位姿参数，提高了点云拼接的稳定性。
在S31或S32中，若所述灰度影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数进行内插得到所述灰度影像的位姿参数，即得到所述灰度影像的点云拼接结果；其中，所述灰度影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的彩色影像的拍摄时间之间。将相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数进行内插的具体过程为，根据相邻两次拍摄得到的彩色影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述灰度影像的点云拼接结果。对于拼接失败的灰度影像，可以利用相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数内插得到该幅灰度影像的位姿参数，提高了点云拼接的稳定性。
图4记录了在点云拼接过程中影像位姿的计算结果，即点云拼接情况。其中，两帧灰度影像能够正确拼接，即计算得到了旋转矩阵R和平移矩阵T，而中间的彩色影像拼接失败，即未能得到旋转矩阵R和平移矩阵T。此时，可利用前后两帧灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵内插得到彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵。同理如果处理某一帧灰度影像拼接失败，也可以由前后两帧的彩色影像计算出的旋转矩阵和平移矩阵内插得到该灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵。
运用白光扫描仪进行点云拼接时可以按照以下步骤进行：
1.确定研究对象并将其置于较宽敞的地方；
2.手持白光扫描仪环绕该研究对象进行移动扫描，在重点研究部位可以进行多次扫描；
3.在进行手持扫描的同时观察数据处理终端的实时拼接情况，根据拼接情况对操作进行调整；
4.完成扫描，在数据处理终端对扫描数据进行分析、研究和存储。
图5和图6是运用白光扫描仪对石膏模型进行散斑投影、扫描，获得头盖骨三维点云模型的实例：图5是拼接前的点云，图6是点云拼接结果。
本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接方法针对灰度相机拍摄的含有散斑图案的图像采用点云ICP拼接方法和标志点拼接方法，增强了待测物体的纹理信息，提高了拼接的精度；针对彩色相机拍摄的彩色纹理图像，采用纹理匹配拼接方法，充分发挥了纹理匹配方法的优势；通过将多种拼接方法进行有机结合，提高了点云拼接的精度和稳定性，达到了更好的点云拼接效果。
基于上述一种基于白光扫描仪的点云拼接方法，本发明还提供一种基于白光扫描仪的点云拼接系统。
如图7所示，一种基于白光扫描仪的点云拼接系统，包括白光扫描仪、影像类型判断模块、标志点判断模块、标识点拼接模块、点云ICP拼接模块和纹理匹配拼接模块，
所述白光扫描仪，其用于利用灰度相机和彩色相机间隙式的拍摄样本的影像，其中灰度相机拍摄的影像为灰度影像，彩色相机拍摄的影像为彩色影像；
所述影像类型判断模块，其用于获取所述影像，并判断所述影像的类型；
所述标志点判断模块，其用于提取所述灰度影像的标志点，并判断所述标志点是否提取成功；
所述标识点拼接模块，其用于使用标识点拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
所述点云ICP拼接模块，其用于使用点云ICP拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
所述纹理匹配拼接模块，其用于使用纹理匹配拼接方法对所述彩色影像进行点云拼接，得到点云拼接结果。
本发明的系统还包括第一位姿参数内插模块，所述第一位姿参数内插模块，其用于若所述纹理匹配拼接模块中所述彩色影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数进行内插得到所述彩色影像的位姿参数，即得到所述彩色影像的点云拼接结果；其中，所述彩色影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的灰度影像的拍摄时间之间。所述第一位姿参数内插模块具体用于，根据相邻两次拍摄得到的灰度影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述彩色影像的点云拼接结果。对于拼接失败的彩色影像，可以利用相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数内插得到该幅彩色影像的位姿参数，提高了点云拼接的稳定性。
本发明的系统还包括第二位姿参数内插模块，所述第二位姿参数内插模块，其用于若所述标识点拼接模块或点云ICP拼接模块中所述灰度影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数进行内插得到所述灰度影像的位姿参数，即得到所述灰度影像的点云拼接结果；其中，所述灰度影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的彩色影像的拍摄时间之间。所述第二位姿参数内插模块具体用于，根据相邻两次拍摄得到的彩色影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述灰度影像的点云拼接结果。对于拼接失败的灰度影像，可以利用相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数内插得到该幅灰度影像的位姿参数，提高了点云拼接的稳定性。
本发明一种基于白光扫描仪的点云拼接方法针对灰度相机拍摄的含有散斑图案的图像采用点云ICP拼接方法和标志点拼接方法，增强了待测物体的纹理信息，提高了拼接的精度；针对彩色相机拍摄的彩色纹理图像，采用纹理匹配拼接方法，充分发挥了纹理匹配方法的优势；通过将多种拼接方法进行有机结合，提高了点云拼接的精度和稳定性，达到了更好的点云拼接效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于白光扫描仪的点云拼接方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1，利用白光扫描仪的灰度相机和彩色相机间隙式的拍摄样本的影像，其中灰度相机拍摄的影像为灰度影像，彩色相机拍摄的影像为彩色影像；
S2，获取所述影像，并判断所述影像的类型，当所述影像为灰度影像时，执行S3，当所述影像为彩色影像时，执行S4；
S3，提取所述灰度影像的标志点，并判断所述标志点是否提取成功，若所述标志点提取成功，则执行S31，若标志点未提取成功，则执行S32；
S31，使用标识点拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
S32，使用点云ICP拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
S4，使用纹理匹配拼接方法对所述彩色影像进行点云拼接，得到点云拼接结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于白光扫描仪的点云拼接方法，其特征在于：在S4中，若所述彩色影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数进行内插得到所述彩色影像的位姿参数，即得到所述彩色影像的点云拼接结果；其中，所述彩色影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的灰度影像的拍摄时间之间。
3.根据权利要求2所述的一种基于白光扫描仪的点云拼接方法，其特征在于：将相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数进行内插的具体过程为，根据相邻两次拍摄得到的灰度影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述彩色影像的点云拼接结果。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于白光扫描仪的点云拼接方法，其特征在于：在S31或S32中，若所述灰度影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数进行内插得到所述灰度影像的位姿参数，即得到所述灰度影像的点云拼接结果；其中，所述灰度影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的彩色影像的拍摄时间之间。
5.根据权利要求4所述的一种基于白光扫描仪的点云拼接方法，其特征在于：将相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数进行内插的具体过程为，根据相邻两次拍摄得到的彩色影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述灰度影像的点云拼接结果。
6.一种基于白光扫描仪的点云拼接系统，其特征在于：包括白光扫描仪、影像类型判断模块、标志点判断模块、标识点拼接模块、点云ICP拼接模块和纹理匹配拼接模块，
所述白光扫描仪，其用于利用灰度相机和彩色相机间隙式的拍摄样本的影像，其中灰度相机拍摄的影像为灰度影像，彩色相机拍摄的影像为彩色影像；
所述影像类型判断模块，其用于获取所述影像，并判断所述影像的类型；
所述标志点判断模块，其用于提取所述灰度影像的标志点，并判断所述标志点是否提取成功；
所述标识点拼接模块，其用于使用标识点拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
所述点云ICP拼接模块，其用于使用点云ICP拼接方法对所述灰度影像进行点云拼接，得到点云拼接结果；
所述纹理匹配拼接模块，其用于使用纹理匹配拼接方法对所述彩色影像进行点云拼接，得到点云拼接结果。
7.根据权利要求6所述的一种基于白光扫描仪的点云拼接系统，其特征在于：还包括第一位姿参数内插模块，所述第一位姿参数内插模块，其用于若所述纹理匹配拼接模块中所述彩色影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的灰度影像的位姿参数进行内插得到所述彩色影像的位姿参数，即得到所述彩色影像的点云拼接结果；其中，所述彩色影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的灰度影像的拍摄时间之间。
8.根据权利要求7所述的一种基于白光扫描仪的点云拼接系统，其特征在于：所述第一位姿参数内插模块具体用于，根据相邻两次拍摄得到的灰度影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述彩色影像的点云拼接结果。
9.根据权利要求6至7任一项所述的一种基于白光扫描仪的点云拼接系统，其特征在于：还包括第二位姿参数内插模块，所述第二位姿参数内插模块，其用于若所述标识点拼接模块或点云ICP拼接模块中所述灰度影像进行点云拼接失败时，则将相邻两次拍摄得到的彩色影像的位姿参数进行内插得到所述灰度影像的位姿参数，即得到所述灰度影像的点云拼接结果；其中，所述灰度影像拍摄的时间位于相邻两次拍摄得到的彩色影像的拍摄时间之间。
10.根据权利要求9所述的一种基于白光扫描仪的点云拼接系统，其特征在于：所述第二位姿参数内插模块具体用于，根据相邻两次拍摄得到的彩色影像的点云拼接结果计算出相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵；将相邻两次拍摄得到的彩色影像的旋转矩阵和平移矩阵进行内插得到所述灰度影像的旋转矩阵和平移矩阵，即得到所述灰度影像的点云拼接结果。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108805976A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 武汉中观自动化科技有限公司 | 一种三维扫描系统及方法 |
| CN109373913A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-02-22 | 中国科学院力学研究所 | 一种非接触式受电弓弓头碳滑块厚度检测方法 |
| CN109472741A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-15 | 先临三维科技股份有限公司 | 三维拼接方法及装置 |
| CN113140042A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-20 | 杭州思看科技有限公司 | 三维扫描拼接方法、装置、电子装置和计算机设备 |
| WO2022179623A1 (zh) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 先临三维科技股份有限公司 | 手持扫描仪及其扫描方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101739717B (zh) * | 2009-11-12 | 2011-11-16 | 天津汇信软件有限公司 | 三维彩色点云非接触扫描方法 |
| CN204863196U (zh) * | 2015-05-21 | 2015-12-16 | 长沙维纳斯克信息技术有限公司 | 一种三维人体扫描装置 |
| CN106802138A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-06-06 | 杭州先临三维科技股份有限公司 | 一种三维扫描系统及其扫描方法 |
| CN107240129A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-10-10 | 同济大学 | 基于rgb‑d相机数据的物体及室内小场景恢复与建模方法 |
-
2017
- 2017-09-22 CN CN201710866910.1A patent/CN107680039B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101739717B (zh) * | 2009-11-12 | 2011-11-16 | 天津汇信软件有限公司 | 三维彩色点云非接触扫描方法 |
| CN204863196U (zh) * | 2015-05-21 | 2015-12-16 | 长沙维纳斯克信息技术有限公司 | 一种三维人体扫描装置 |
| CN106802138A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-06-06 | 杭州先临三维科技股份有限公司 | 一种三维扫描系统及其扫描方法 |
| CN107240129A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-10-10 | 同济大学 | 基于rgb‑d相机数据的物体及室内小场景恢复与建模方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 许晓东: "基于机器视觉的发动机凸轮轴三维测量方法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108805976A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 武汉中观自动化科技有限公司 | 一种三维扫描系统及方法 |
| CN108805976B (zh) * | 2018-05-31 | 2022-05-13 | 武汉中观自动化科技有限公司 | 一种三维扫描系统及方法 |
| CN109373913A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-02-22 | 中国科学院力学研究所 | 一种非接触式受电弓弓头碳滑块厚度检测方法 |
| CN109472741A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-15 | 先临三维科技股份有限公司 | 三维拼接方法及装置 |
| CN109472741B (zh) * | 2018-09-30 | 2023-05-30 | 先临三维科技股份有限公司 | 三维拼接方法及装置 |
| WO2022179623A1 (zh) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 先临三维科技股份有限公司 | 手持扫描仪及其扫描方法 |
| US20240127013A1 (en) * | 2021-02-25 | 2024-04-18 | Shining 3D Tech Co., Ltd. | Handheld Scanner and Scanning Method for Handheld Scanner |
| EP4300352A4 (en) * | 2021-02-25 | 2024-08-14 | Shining 3D Tech Co Ltd | PORTABLE SCANNER AND SCANNING METHOD THEREFOR |
| CN113140042A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-20 | 杭州思看科技有限公司 | 三维扫描拼接方法、装置、电子装置和计算机设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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