CN108347545A - 一种双目扫描仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双目扫描仪，包括外壳、内部结构件和扫描功能组件，所述内部结构件位于所述外壳内部，所述扫描功能组件固定安装于所述内部结构件上，所述扫描功能组件包括用于投射码元图案的光机和两个用于拍摄所述码元图案的点云相机，当所述双目扫描仪水平放置时，所述光机的投射视场区域呈现为长大于宽的矩形。本发明提供的技术方案可使扫描仪结构更紧凑，并提高横向的扫描精度。
Description
技术领域
本发明涉及扫描仪技术领域，尤其涉及一种双目扫描仪。
背景技术
三维扫描仪在工程领域有了越来越多的应用需求，但是，由于扫描仪内元器件较多，导致扫描仪体积通常较大，这不仅增加了扫描仪的制造成本，还因为元件器容易磕碰而影响扫描仪的正常使用，限制了扫描仪的应用场景。另外，由于通用扫描仪通常没有确定的扫描范围，这使得希望在更大横向范围获得三维数据的扫描仪扫描精度得不到保证。
发明内容
为了使扫描仪结构更紧凑，并提高横向的扫描精度，本发明提供一种双目扫描仪。
本发明提供一种双目扫描仪，包括外壳、内部结构件和扫描功能组件，所述内部结构件位于所述外壳内部，所述扫描功能组件固定安装于所述内部结构件上，所述扫描功能组件包括用于投射码元图案的光机和两个用于拍摄所述码元图案的点云相机，当所述双目扫描仪水平放置时，所述光机的投射视场区域呈现为长大于宽的矩形。
本发明提供的双目扫描仪的有益效果是：由于双目扫描仪外壳内的扫描功能组件是固定安装于内部结构件上的，并且内部结构件也是固定在外壳内的，故各元器件具有相对固定的位置，不仅方便安装与校对，在使用过程中也可以有效避免磕碰，使扫描仪整体结构更为紧凑，方便根据实际需求应用于不同场合。在使用时，首先控制光机产生投射向目标物体的码元图案，与光机匹配的点云相机随即获取码元图案，并将码元图案传输至上位机，由上位机进行三维建模。由于光机的投射视场区域呈现为长大于宽的矩形，这样在对例如矮胖型目标物体进行扫描时，可以在具有更多特征信息的横向范围内获得更多更精确的扫描数据，提高针对此类目标物体所建模型的准确性。
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，所述外壳包括上盖、下盖、前盖和后盖，所述上盖固定安装于所述下盖上方，所述上盖和所述下盖之间固定安装所述前盖和所述后盖，所述上盖、所述下盖、所述前盖和所述后盖合围的区域形成空腔。
采用上述进一步方案的有益效果是：外壳由四个方向的盖体合围安装组成，由于单独加工每个盖体的难度较低，这样可以降低外壳整体的加工成本，同时可根据实际需求，在不同盖体上分别设置例如散热孔、连接扣等结构，降低整体加工难度。
进一步，所述外壳包括还包括指盖，所述指盖固定安装于所述上盖上方，所述前盖和所述后盖上均设置有散热孔。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置指盖可以方便对扫描仪进行手持操作，从而扩大扫描仪的应用场景与范围。另外，由于整体结构较紧凑，在前盖和后盖上分别设置散热孔可有效散发内部功能组件产生的热量，保证扫描仪的正常使用。
进一步，所述内部结构件包括位于所述空腔内的安装板和立柱，所述下盖与所述安装板固定连接，所述安装板通过所述立柱与所述上盖固定连接，所述扫描功能组件固定安装于所述安装板上。
采用上述进一步方案的有益效果是：立柱可从内部有效支撑扫描仪的外壳结构，保证其稳定性，扫描功能组件可直接固定安装于安装板上，这样不仅安装方便，使扫描仪整体结构更紧凑，还能有效避免因磕碰对扫描仪元器件造成的损坏。
进一步，所述扫描功能组件还包括驱动板和通信板，两个所述点云相机分别位于所述安装板上表面的左右两侧，所述光机位于所述安装板上表面两个所述点云相机之间，所述驱动板和所述通信板分别位于所述光机与两个所述点云相机之间，所述通信板上的通信装置分别与所述点云相机和所述驱动板上的驱动装置电连接，所述驱动板上的驱动装置与所述光机电连接，所述光机的投射方向和所述点云相机的拍摄方向均面向所述横前盖。
采用上述进一步方案的有益效果是：两个点云相机可以对二者中间的光机投射出的码元图案进行对称角度方向的数据采集，实现类似人体双眼对目标物体的准确识别，这样获得的两路采集数据有助于建立更精确的三维模型。
进一步，所述前盖上设置有分别与所述光机和所述点云相机匹配的通孔。
采用上述进一步方案的有益效果是：光机和点云相机的主体位于壳体内部，镜头通过前盖上与其匹配的通孔进行投射与拍摄，这样可以有效保护光机和点云相机。
进一步，所述扫描功能组件还包括两个风扇，两个所述风扇分别位于所述光机与两个所述点云相机之间，所述风扇与所述驱动板上的驱动装置电连接，所述风扇的散热方向面向所述横前盖上的所述散热孔。
采用上述进一步方案的有益效果是：在光机与两个点云相机之间分别各设置一个风扇，不仅可以有效对光机和点云相机进行散热，同时可充分利用光机与点云相机之间的间隔空间，进一步提高扫描仪整体结构的紧凑性。
进一步，所述扫描功能组件还包括散热片，所述散热片位于所述光机与其中一个所述风扇之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：由于光机在工作时会产生一定热量，在光机与风扇之间设置一个散热片，不仅可充分利用空间，还可以更有效吸收光机产生的热量，并通过风扇将热量排出，从而保证扫描仪的正常使用。
进一步，所述驱动板和所述安装板之间也设置一个所述散热片，所述散热片与其中一个所述风扇的外壳抵接。
采用上述进一步方案的有益效果是：由于驱动板在工作时也会产生一定热量，在驱动板和安装板之间设置一个散热片，不仅可充分利用空间，还可以更有效吸收驱动板产生的热量，并通过风扇将热量排出，从而保证扫描仪的正常使用。
进一步，所述光机和所述点云相机的安装基准面与水平面平行。
采用上述进一步方案的有益效果是：光机和两个点云相机相对于安装板是水平设置的，也就是说，若光机和点云相机水平放置时，令其下表面为安装基准面，则此时光机和点云相机的安装基准面与安装板和水平面都是平行的，扫描仪的投射扫描范围是一个长大于宽的矩形，适合实现横向三维扫描，并获得精确的横向数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的双目扫描仪的示意图；
图2为本发明实施例的双目扫描仪的外部结构示意图；
图3为本发明实施例的双目扫描仪的外部结构示意图；
图4为本发明实施例的双目扫描仪的内部结构示意图；
图5为本发明实施例的双目扫描仪的电路连接示意图。
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至图5所示，本发明实施例提供的双目扫描仪包括外壳、内部结构件和扫描功能组件，内部结构件位于外壳内部，扫描功能组件固定安装于内部结构件上，扫描功能组件包括用于投射码元图案的光机10和两个用于拍摄码元图案的点云相机20，当双目扫描仪水平放置时，光机10的投射视场区域30呈现为长大于宽，或者说横向长度大于纵向长度的矩形。也就是X大于Y。
在本实施例中，由于双目扫描仪外壳内的扫描功能组件是固定安装于内部结构件上的，并且内部结构件也是固定在外壳内的，故各元器件具有相对固定的位置，不仅方便安装与校对，在使用过程中也可以有效避免磕碰，使扫描仪整体结构更为紧凑，方便根据实际需求应用于不同场合。在使用时，首先控制光机产生投射向目标物体的码元图案，与光机匹配的点云相机随即获取码元图案，并将码元图案传输至上位机，由上位机进行三维建模。由于光机的投射视场区域呈现为长大于宽的矩形，这样在对例如矮胖型目标物体进行扫描时，可以在具有更多特征信息的横向范围内获得更多更精确的扫描数据，提高针对此类目标物体所建模型的准确性。
优选地，外壳包括上盖101、下盖102、前盖103和后盖104，上盖101固定安装于下盖102上方，上盖101和下盖102之间固定安装前盖103和后盖104，上盖101、下盖102、前盖103和后盖104合围的区域形成空腔。
外壳由四个方向的盖体合围安装组成，由于单独加工每个盖体的难度较低，这样可以降低外壳整体的加工成本，同时可根据实际需求，在不同盖体上分别设置例如散热孔、连接扣等结构，降低整体加工难度。
优选地，外壳包括还包括指盖105，指盖105固定安装于上盖101上方，前盖103和后盖104上均设置有散热孔。
通过设置指盖可以方便对扫描仪进行手持操作，从而扩大扫描仪的应用场景与范围。另外，由于整体结构较紧凑，在前盖和后盖上分别设置散热孔可有效散发内部功能组件产生的热量，保证扫描仪的正常使用。
优选地，内部结构件包括位于空腔内的安装板111和立柱112，下盖102与安装板111固定连接，安装板111通过立柱102与上盖101固定连接，扫描功能组件固定安装于安装板111上。
立柱可从内部有效支撑扫描仪的外壳结构，保证其稳定性，扫描功能组件可直接固定安装于安装板上，这样不仅安装方便，使扫描仪整体结构更紧凑，还能有效避免因磕碰对扫描仪元器件造成的损坏。
优选地，扫描功能组件还包括驱动板121和通信板122，两个点云相机20分别位于安装板111上表面的左右两侧，光机10位于安装板111上表面两个点云相机20之间，驱动板121和通信板122分别位于光机10与两个点云相机20之间，通信板122上的通信装置分别与点云相机20和驱动板121上的驱动装置电连接，驱动板121上的驱动装置与光机10电连接，光机10的投射方向和点云相机20的拍摄方向均面向横前盖103。
两个点云相机可以对二者中间的光机投射出的码元图案进行对称角度方向的数据采集，实现类似人体双眼对目标物体的准确识别，这样获得的两路采集数据有助于建立更精确的三维模型。
优选地，前盖103上设置有分别与光机10和点云相机20匹配的通孔。
光机和点云相机的主体位于壳体内部，镜头通过前盖上与其匹配的通孔进行投射与拍摄，这样可以有效保护光机和点云相机。
优选地，扫描功能组件还包括两个风扇123，两个风扇123分别位于光机10与两个点云相机20之间，风扇123与驱动板121上的驱动装置电连接，风扇123的散热方向面向横前盖103上的散热孔。
在光机与两个点云相机之间分别各设置一个风扇，不仅可以有效对光机和点云相机进行散热，同时可充分利用光机与点云相机之间的间隔空间，进一步提高扫描仪整体结构的紧凑性。
优选地，扫描功能组件还包括散热片124，散热片124位于光机10与其中一个风扇123之间。
由于光机在工作时会产生一定热量，在光机与风扇之间设置一个散热片，不仅可充分利用空间，还可以更有效吸收光机产生的热量，并通过风扇将热量排出，从而保证扫描仪的正常使用。
优选地，驱动板121和安装板111之间也设置一个散热片124，散热片124与其中一个风扇123的外壳抵接。
由于驱动板在工作时也会产生一定热量，在驱动板和安装板之间设置一个散热片，不仅可充分利用空间，还可以更有效吸收驱动板产生的热量，并通过风扇将热量排出，从而保证扫描仪的正常使用。
优选地，光机10和点云相机20的安装基准面与水平面平行。
光机和两个点云相机相对于安装板是水平设置的，也就是说，若光机和点云相机水平放置时，令其下表面为安装基准面，则此时光机和点云相机的安装基准面与安装板和水平面都是平行的，扫描仪的投射扫描范围是一个长大于宽的矩形，适合实现横向三维扫描，并获得精确的横向数据。
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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)
1.一种双目扫描仪，其特征在于，包括外壳、内部结构件和扫描功能组件，所述内部结构件位于所述外壳内部，所述扫描功能组件固定安装于所述内部结构件上，所述扫描功能组件包括用于投射码元图案的光机(10)和两个用于拍摄所述码元图案的点云相机(20)，当所述双目扫描仪水平放置时，所述光机(10)的投射视场区域(30)呈现为长大于宽的矩形。
2.根据权利要求1所述的双目扫描仪，其特征在于，所述外壳包括上盖(101)、下盖(102)、前盖(103)和后盖(104)，所述上盖(101)固定安装于所述下盖(102)上方，所述上盖(101)和所述下盖(102)之间固定安装所述前盖(103)和所述后盖(104)，所述上盖(101)、所述下盖(102)、所述前盖(103)和所述后盖(104)合围的区域形成空腔。
3.根据权利要求2所述的双目扫描仪，其特征在于，所述外壳包括还包括指盖(105)，所述指盖(105)固定安装于所述上盖(101)上方，所述前盖(103)和所述后盖(104)上均设置有散热孔。
4.根据权利要求2所述的双目扫描仪，其特征在于，所述内部结构件包括位于所述空腔内的安装板(111)和立柱(112)，所述下盖(102)与所述安装板(111)固定连接，所述安装板(111)通过所述立柱(102)与所述上盖(101)固定连接，所述扫描功能组件固定安装于所述安装板(111)上。
5.根据权利要求4所述的双目扫描仪，其特征在于，所述扫描功能组件还包括驱动板(121)和通信板(122)，两个所述点云相机(20)分别位于所述安装板(111)上表面的左右两侧，所述光机(10)位于所述安装板(111)上表面两个所述点云相机(20)之间，所述驱动板(121)和所述通信板(122)分别位于所述光机(10)与两个所述点云相机(20)之间，所述通信板(122)上的通信装置分别与所述点云相机(20)和所述驱动板(121)上的驱动装置电连接，所述驱动板(121)上的驱动装置与所述光机(10)电连接，所述光机(10)的投射方向和所述点云相机(20)的拍摄方向均面向所述横前盖(103)。
6.根据权利要求5所述的双目扫描仪，其特征在于，所述前盖(103)上设置有分别与所述光机(10)和所述点云相机(20)匹配的通孔。
7.根据权利要求5所述的双目扫描仪，其特征在于，所述扫描功能组件还包括两个风扇(123)，两个所述风扇(123)分别位于所述光机(10)与两个所述点云相机(20)之间，所述风扇(123)与所述驱动板(121)上的驱动装置电连接，所述风扇(123)的散热方向面向所述横前盖(103)上的所述散热孔。
8.根据权利要求7所述的双目扫描仪，其特征在于，所述扫描功能组件还包括散热片(124)，所述散热片(124)位于所述光机(10)与其中一个所述风扇(123)之间。
9.根据权利要求8所述的双目扫描仪，其特征在于，所述驱动板(121)和所述安装板(111)之间也设置一个所述散热片(124)，所述散热片(124)与其中一个所述风扇(123)的外壳抵接。
10.根据权利要求1至9任一项所述的双目扫描仪，其特征在于，所述光机(10)和所述点云相机(20)的安装基准面与水平面平行。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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