CN109523633A - 模型扫描方法、装置、设备、存储介质和处理器 - Google Patents

模型扫描方法、装置、设备、存储介质和处理器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种模型扫描方法、装置、设备、存储介质和处理器。其中，该方法包括：在同一平台的不同平台高度分别扫描平台上放置的待扫描物体，得到待扫描物体的多个部分扫描数据，部分扫描数据用于表示待扫描物体在不同高度的平台上可扫描到的区域；根据平台高度拼接部分扫描数据，得到待扫描物体的完整扫描数据。本发明解决了现有扫描仪无法灵活适应不同高度的模型的技术问题。

Description

模型扫描方法、装置、设备、存储介质和处理器
技术领域
本发明涉及三维扫描领域，具体而言，涉及一种模型扫描方法、装置、设备、存储介质和处理器。
背景技术
义齿扫描仪由于相机的采集范围限制，高度过高的模型无法采集到有效数据，例如，义齿的石膏模型为了保持咬合关系，在制作时会在模型底部增加较厚的一层石膏，因此，在将义齿的石膏模型放置在扫描仪的转台上后，义齿的石膏模型的高度可能超出扫描仪的扫描范围。
为解决上述问题，现有的解决方案是：调整相机与转台的夹角，扩大采集范围；或降低转台高度来实现对高度过高的模型进行扫描。
但是，调整相机与转台的夹角，则需要扩大扫描仪的空间，提高设备的尺寸；降低转台高度，则需要根据不同的模型定制相应平台。
针对上述现有扫描仪无法灵活适应不同高度的模型的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种模型扫描方法、装置、设备、存储介质和处理器，以至少解决现有扫描仪无法灵活适应不同高度的模型的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种模型扫描方法，包括：在同一平台的不同平台高度分别扫描所述平台上放置的待扫描物体，得到所述待扫描物体的多个部分扫描数据，其中，所述平台为可升降平台，所述部分扫描数据用于表示待扫描物体在不同高度的平台上可扫描到的区域；根据所述平台高度拼接所述部分扫描数据，得到所述待扫描物体的完整扫描数据，其中，所述完整扫描数据用于确定所述待扫描物体的三维网格模型。
进一步地，所述平台高度至少包括：第一平台高度和第二平台高度，所述部分扫描数据至少包括：第一扫描数据和第二扫描数据，在同一平台的不同高度分别扫描所述平台上放置的待扫描物体，得到所述待扫描物体的多个部分扫描数据包括：在所述平台处于所述第一平台高度的情况下，扫描所述待扫描物体得到所述第一扫描数据；接收高度调整指令，其中，所述高度调整指令用于指示将所述平台高度调整至所述第二平台高度；在所述平台处于所述第二平台高度的情况下，扫描所述待扫描物体得到所述第二扫描数据。
进一步地，在扫描所述平台上放置的待扫描物体之前，所述方法还包括：按照第一高度变化量调整所述平台高度，并扫描在不同平台高度扫描所述平台上放置的所述待扫描物体，得到第一组标定图像，其中，所述第一组标定图像包括：初始平台高度的第一初始图像和基于所述第一高度变化量调整的不同平台高度对应的第一标定图像；按照第二高度变化量调整所述平台高度，并扫描在不同平台高度扫描放置在所述平台上放置的所述待扫描物体，得到第二组标定图像，其中，所述第二组标定图像包括：初始平台高度的第二初始图像和基于所述第二高度变化量调整的不同平台高度对应的第二标定图像；采用最近点迭代法确定每个所述第一标定图像相对与所述第一初始图像的第一刚体变换矩阵，并根据所述第一刚体变换矩阵确定第一方向，其中，所述第一方向为所述平台高度的粗略变化方向；基于所述第一方向的反向控制每个所述第二标定图像按照对应的平台高度移动，得到与所述第二标定图像一一对应的第三标定图像；采用所述最近点迭代法确定每个所述第三标定图像相对与所述第二初始图像的第二刚体变换矩阵，并根据所述第二刚体变换矩阵确定第二方向，其中，所述第二方向所述平台高度的精确变化方向；其中，所述第一高度变化量不同于所述第二高度变化量。
进一步地，在扫描所述平台上放置的待扫描物体之前，所述方法还包括：在不同平台高度分别扫描在所述平台上放置的标定板，其中，所述标定板包括识别点；获取所述识别点在不同平台高度对应的标定三维坐标；根据所述标定三维坐标确定所述平台高度的变化方向。
进一步地，所述标定三维坐标用于表示所述识别点在所述标定点的位置，根据所述标定三维坐标确定所述平台高度的变化方向包括：通过最小能量函数确定所述平台高度的变化方向；其中，所述最小能量函数为d为平台的高度变化量，xi为所述识别点在所述标定板中的位置， 用于表示所述平台高度的变化方向。
进一步地，根据所述平台高度拼接所述部分扫描数据，得到所述待扫描物体的完整扫描模型包括：根据相邻的所述部分扫描数据对应的平台高度确定所述平台高度的变化方向；根据所述平台高度和所述平台高度的变化方向调整所述部分扫描数据的三维坐标，得到待拼接模型；拼接多个所述待拼接模型，得到所述待扫描物体的完整扫描模型；拼接多个所述待拼接模型，得到所述待扫描物体的完整扫描模型。
进一步地，在根据所述平台高度值拼接所述部分扫描数据，得到所述待扫描物体的完整扫描模型之前，所述方法包括：检测多个所述部分扫描数据中是否存在缺陷扫描数据，其中，所述缺陷扫描数据为表面不完整的三维模型；确定所述缺陷扫描数据对应的缺陷平台高度，其中，所述平台高度包括所述缺陷平台高度；按照所述缺陷平台高度重新扫描所述待扫描物体，得到补充扫描数据；使用所述补充扫描数据替换所述缺陷扫描数据。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种模型扫描装置，包括：扫描单元，用于在同一平台的不同平台高度分别扫描所述平台上放置的待扫描物体，得到所述待扫描物体的多个部分扫描数据，其中，所述平台为可升降平台，所述部分扫描数据用于表示待扫描物体在不同高度的平台上可扫描到的区域；拼接单元，用于根据所述平台高度拼接所述部分扫描数据，得到所述待扫描物体的完整扫描数据，其中，所述完整扫描数据用于确定所述待扫描物体的三维网格模型。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种模型扫描装置，包括：平台，用于放置待扫描物体，其中，所述平台为可升降平台；升降轴，用于调整平台高度；扫描设备，用于在同一平台的不同平台高度分别所述待扫描物体，得到所述待扫描物体的多个部分扫描数据，所述部分扫描数据用于表示待扫描物体在不同高度的平台上可扫描到的区域；处理器，用于获取所述部分扫描数据对应的所述平台高度，并根据所述平台高度拼接所述部分扫描数据，得到所述待扫描物体的完整扫描数据，其中，所述完整扫描数据用于确定所述待扫描物体的三维网格模型。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述任一项所述的模型扫描方法。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任一项所述的模型扫描方法。
在本发明实施例中，在同一平台的不同高度分别扫描放置在平台上的待扫描物体，可以得到该扫描物体在不同平台高度对应的部分扫描数据，然后根据平台高度拼接多个部分扫描数据便可以得到待扫描物体的完整扫描数据，达到了对高度过高的待扫描物体进行扫描的目的，另外，由于平台高度可以调整，对于平台高度过低的待扫描物体，可以将平台高度调整至适当位置即可对普通模型进行扫描，从而实现了灵活地对不同高度的待扫描物体进行扫描的技术效果，进而解决了现有扫描仪无法灵活适应不同高度的模型的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种模型扫描方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种模型扫描装置的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种模型扫描设备的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种模型扫描方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种模型扫描方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，在同一平台的不同平台高度分别扫描平台上放置的待扫描物体，得到待扫描物体的多个部分扫描数据，其中，平台为可升降平台，部分扫描数据用于表示待扫描物体在不同高度的平台上可扫描到的区域；
步骤S104，根据平台高度拼接部分扫描数据，得到待扫描物体的完整扫描数据，其中，完整扫描数据用于确定待扫描物体的三维网格模型。
通过上述步骤，在同一平台的不同高度分别扫描放置在平台上的待扫描物体，可以得到该扫描物体在不同平台高度对应的部分扫描数据，然后根据平台高度拼接多个部分扫描数据便可以得到待扫描物体的完整扫描数据，达到了对高度过高的待扫描物体进行扫描的目的，另外，由于平台高度可以调整，对于平台高度过低的待扫描物体，可以将平台高度调整至适当位置即可对普通模型进行扫描，从而实现了灵活地对不同高度的待扫描物体进行扫描的技术效果，进而解决了现有扫描仪无法灵活适应不同高度的模型的技术问题。
需要说明的是，每个部分扫描数据存在对应的平台高度。
可选地，平台为可旋转平台，在将待扫描物体放置在平台上后，平台可以旋转，从而实现对代码扫描物体进行多角度扫描。
可选地，部分三维扫描数据和完整扫描数据用于建立三维模型，该三维模型可以通过三维点云来表示模型的轮廓，其中，三维点云内各点的位置通过三维坐标表示。
可选地，可以通过相机采集待扫描物体的图像来实现对待扫描物体的扫描。
可选地，待扫描物体可以是高度超过相机的采集范围的物体，还可以是高度符合相机的采集范围的物体。
需要说明的是，在所述待扫描物体的高度超过相机的采集范围的情况下，一次扫描过程中，相机仅能在采集范围内扫描待扫描物体的部分区域，则该部分区域即为可扫描到的区域，该区域的三维模型即为部分扫描数据。
作为一种可选的示例，在所述待扫描物体的高度未超过相机的采集范围的情况下，可以适当调整平台高度，使待扫描物体位于待扫描相机的采集范围内，实现对高度为超过相机的采集范围的待扫描物体进行扫描。
作为另一种可选的的示例，在所述待扫描物体的高度超过相机的采集范围的情况下，可以调整平台高度，采集待扫描物体在不同平台高度对应的部分扫描数据，然后拼接多个部分扫描数据，实现对高度超过相机的采集范围的待扫描物体进行扫描。
作为一种可选的实施例，平台高度至少可以包括：第一平台高度和第二平台高度，部分扫描数据至少包括：第一扫描数据和第二扫描数据，在同一平台的不同高度分别扫描平台上放置的待扫描物体，得到待扫描物体的多个部分扫描数据包括：平台处于第一平台高度的情况下，扫描待扫描物体得到第一扫描数据；接收高度调整指令，其中，高度调整指令用于指示将平台高度调整至第二平台高度；在平台处于第二平台高度的情况下，扫描待扫描物体得到第二扫描数据。
采用本发明上述实施例，在第一平台高度扫描待扫描物体，得到待扫描物体的第一扫描数据，然后调整平台高度，在第二平台高度扫描待扫描物体，得到待扫描物体的第二扫描数据，完成对部分扫描数据的采集。
需要说明的是，若通过两次扫描后，仍无法扫描到待扫描物体的全部区域，则可以按照上述方式，继续调整平台高度，得到待扫描物体的第四扫描数据，直到完成对待扫描对象的全部区域的扫描。
为了确保扫描的准确性，在对待扫描物体进行扫描前，可以先使用标定板对平台进行标定。
作为一种可选的实施例，在扫描平台上放置的待扫描物体之前，方法还包括：按照第一高度变化量调整平台高度，并扫描在不同平台高度扫描平台上放置的待扫描物体，得到第一组标定图像，其中，第一组标定图像包括：初始平台高度的第一初始图像和基于第一高度变化量调整的不同平台高度对应的第一标定图像；按照第二高度变化量调整平台高度，并扫描在不同平台高度扫描放置在平台上放置的待扫描物体，得到第二组标定图像，其中，第二组标定图像包括：初始平台高度的第二初始图像和基于第二高度变化量调整的不同平台高度对应的第二标定图像；采用最近点迭代法确定每个第一标定图像相对与第一初始图像的第一刚体变换矩阵，并根据第一刚体变换矩阵确定第一方向，其中，第一方向为平台高度的粗略变化方向；基于第一方向的反向控制每个第二标定图像按照对应的平台高度移动，得到与第二标定图像一一对应的第三标定图像；采用最近点迭代法确定每个第三标定图像相对与第二初始图像的第二刚体变换矩阵，并根据第二刚体变换矩阵确定第二方向，其中，第二方向平台高度的精确变化方向；其中，第一高度变化量不同于第二高度变化量。
需要说明的是，最近迭代法，即ICP(Iterative Closest Point)，用于计算机视觉中深度图像的精确拼接，通过迭代最小化源数据与目标数据对应点来实现精确地拼合。
在本申请中，直接通过最近迭代法确定的第一方向，由于第一初始图像与第一标定图像之间的高度差较大，因此，得到的第一方向并不能准确表示平台的高度变化方向；进而，根据第一方向的反向对第二标定图像进行移动得到第二标定图像，可以使第三标定图像与第二初始图像趋近于同一个平面，此时再使用最近迭代法确定第二方向，由于第三标定图像与第二初始图像之间的高度接近相同，即第三标定图像与第二初始图像之间的高度差较小，因此基于第三标定图像与第二初始图像确定第二方向更能准确地表示平台高度的变化方向。
作为一种可选的实施例，在扫描所述平台上放置的待扫描物体之前，该实施例还可以包括：在不同平台高度分别扫描在平台上放置的标定板，其中，标定板包括识别点；获取识别点在不同平台高度对应的标定三维坐标；根据标定三维坐标确定平台高度的变化方向。
采用本发明上述实施例，在平台上放置标定板，然后在不同平台高度扫描标定板，并识别出标定上的识别点，以及该识别点对应的标定三维坐标，进而根据标定三维坐标即可确定平台高度的变化方向，完成标定。
可选地，在根据标定三维坐标确定平台高度的变化方向，可以通过最小二乘法，拟合出平台高度的变化方向。
作为一种可选的实施例，标定三维坐标用于表示识别点在标定点的位置，根据标定三维坐标确定平台高度的变化方向包括：通过最小能量函数确定平台高度的变化方向；其中，最小能量函数为d为平台的高度变化量，xi为识别点在标定板中的位置， 用于表示平台高度的变化方向。
在扫描过程中，每次扫描得到的扫描模型均处于同一空间坐标系内，因此，在不同高度扫描得到的部分扫描模型将会发生重叠，例如，在同一空间坐标系下显示第一平台高度扫描得到的第一扫描模型和第二平台高度扫描得到的第二扫描模型，则第一扫描模型和第二扫描模型将会出现重叠。
为了实现多个部分扫描模型的拼接，可以根据各部分扫描模型对应的平台高度，调整部分扫描模型中三维点云的坐标，进而在同一空间坐标系下显示调整后的部分扫描模型，完成对多个部分扫描模型的拼接。
作为一种可选的实施例，根据平台高度值拼接部分扫描数据，得到待扫描物体的完整扫描模型包括：根据相邻的部分扫描数据对应的平台高度确定平台高度的变化方向；根据平台高度和平台高度的变化方向调整部分扫描数据的三维坐标，得到待拼接模型；拼接多个待拼接模型，得到待扫描物体的完整扫描模型。
本发明上述实施例，根据平台高度和平台高度的变化方向，对不同平台高度对应的部分扫描模型的三维坐标进行调整，实现对部分扫描模型的坐标统一，进而根据坐标统一后的部分扫描模型进行拼接，可以提高拼接精度。
需要说的是，实现对部分扫描模型的坐标统一，可以使多个部分扫描模型处于同一坐标系中，根据部分扫描模型中三维点云的三维坐标即可实现对多个部分扫描模型的拼接。
作为一种可选的实施例，在根据平台高度值拼接部分扫描数据，得到待扫描物体的完整扫描模型之前，该实施例还可以包括：检测多个部分扫描数据中是否存在缺陷扫描数据，其中，缺陷扫描数据为表面不完整的三维模型；确定缺陷扫描数据对应的缺陷平台高度，其中，平台高度包括缺陷平台高度；按照缺陷平台高度重新扫描待扫描物体，得到补充扫描数据；使用补充扫描数据替换缺陷扫描数据。
本发明还提供了一种优选实施例，该优选实施例提供了一种基于升降轴的模型扫描方法，该方法包括如下所示：
步骤S1，标定升降轴。
可选地，标定升降轴的过程如下：
步骤S11、放置标定板在转台(或平台)上固定。
步骤S12、将升降轴降到最低点，确保相机仍然可以看到标定板部分区域。
步骤S13、将转台(或平台)上升一定的高度，该高度视整个升降量程可以调整，并在该位置重建标定板上标志点的三维坐标。
步骤S14、重复步骤S13，直到转台(或平台)上升到超过相机视野无法识别到标定板。
步骤S15、根据识别点的三维坐标，通过最小二乘的方法，拟合出升降轴的方向设置
可选地，假设xi为标定板第i个位置中，重建得到的某个标识点的三维坐标。那么通过最小化能量函数就能得到升降轴的方向。
步骤S2，扫描前自动或手动调整转台(或平台)到合适的高度。
步骤S21、扫描前根据业务流程中确定的扫描物体信息，自动运行到指定的角度，该角度由业务流程来确定。
可选地，业务流程主要是根据扫描不同物体的形态而预先设定好的一组扫描路径，该路径基本上可以满足扫描某一类物体所需要的扫描姿态。
步骤S22、进行一次整体扫描，整体扫描一般是执行一系列预定的角度扫描，扫描完成后数据在该高度下进行拼接。
步骤S23、根据扫描的结果，判断扫描结果的完整性，如果扫描得到的数据不完整，则需确定判断是该升还是降模型的高度，然后由软件界面上的按钮来手动执行升/降的动作。
步骤S3，不同高度的数据进行对位。
可选地，根据升/降之后的高度信息(即平台高度)，计算出该高度用于数据拼接的位移量并且进行拼接。
例如，假设升降的高度值为h，那么当前数据存在的位移量，将当前数据反方向移动就能够同之前的数据对齐。
步骤S4，确保数据扫描完整，并执行数据优化和融合操作。
步骤S41、补扫。
可选地，整体扫描完成后，如果模型表面不完整，需要通过补扫的方式继续扫描。通过移动升降轴，配合其他扫描轴，获取指定位置的模型表面扫描数据。
步骤S3，数据优化。
可选地，采集完成后，对获取的全部点云数据做全局拼接和优化，保证模型精度。
步骤S3，融合。
可选地，通过融合算法及其他网格后处理算法，把点云融合成最终的网格模型。
采用本发明上述实施例，扫描仪设备外观不需改动，从而无需增加扫描仪的体积；还可以通过一次扫描完整高度超出扫描范围的模型。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述任一项所述的模型扫描方法。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任一项所述的模型扫描方法。
图2是根据本发明实施例的一种模型扫描装置的示意图，如图2所示，该装置包括：扫描单元21和拼接单元23。
其中，扫描单元21，用于在同一平台的不同平台高度分别扫描平台上放置的待扫描物体，得到待扫描物体的多个部分扫描数据，其中，平台为可升降平台，部分扫描数据用于表示待扫描物体在不同高度的平台上可扫描到的区域；拼接单元23，用于根据平台高度拼接部分扫描数据，得到待扫描物体的完整扫描数据，其中，完整扫描数据用于确定待扫描物体的三维网格模型。
在本发明实施例中，在同一平台的不同高度分别扫描放置在平台上的待扫描物体，可以得到该扫描物体在不同平台高度对应的部分扫描数据，然后根据平台高度拼接多个部分扫描数据便可以得到待扫描物体的完整扫描数据，达到了对高度过高的待扫描物体进行扫描的目的，另外，由于平台高度可以调整，对于平台高度过低的待扫描物体，可以将平台高度调整至适当位置即可对普通模型进行扫描，从而实现了灵活地对不同高度的待扫描物体进行扫描的技术效果，进而解决了现有扫描仪无法灵活适应不同高度的模型的技术问题。
作为一种可选的实施例，平台高度至少包括：第一平台高度和第二平台高度，部分扫描数据至少包括：第一扫描数据和第二扫描数据，扫描单元包括：第一扫描模块，用于在平台处于第一平台高度的情况下，扫描待扫描物体得到第一扫描数据；接收模块，用于接收高度调整指令，其中，高度调整指令用于指示将平台高度调整至第二平台高度；第二扫描模块，用于在平台处于第二平台高度的情况下，扫描待扫描物体得到第二扫描数据。
作为一种可选的实施例，该实施例还可以包括：第一调整模块，用于在扫描平台上放置的待扫描物体之前，按照第一高度变化量调整平台高度，并扫描在不同平台高度扫描平台上放置的待扫描物体，得到第一组标定图像，其中，第一组标定图像包括：初始平台高度的第一初始图像和基于第一高度变化量调整的不同平台高度对应的第一标定图像；第二调整模块，用于按照第二高度变化量调整平台高度，并扫描在不同平台高度扫描放置在平台上放置的待扫描物体，得到第二组标定图像，其中，第二组标定图像包括：初始平台高度的第二初始图像和基于第二高度变化量调整的不同平台高度对应的第二标定图像；第一确定模块，用于采用最近点迭代法确定每个第一标定图像相对与第一初始图像的第一刚体变换矩阵，并根据第一刚体变换矩阵确定第一方向，其中，第一方向为平台高度的粗略变化方向；控制模块，用于基于第一方向的反向控制每个第二标定图像按照对应的平台高度移动，得到与第二标定图像一一对应的第三标定图像；第二确定模块，用于采用最近点迭代法确定每个第三标定图像相对与第二初始图像的第二刚体变换矩阵，并根据第二刚体变换矩阵确定第二方向，其中，第二方向平台高度的精确变化方向；其中，第一高度变化量不同于第二高度变化量。
作为一种可选的实施例，该实施例还可以包括：第三扫描模块，用于在扫描平台上放置的待扫描物体之前，在不同平台高度分别扫描在平台上放置的标定板，其中，标定板包括识别点；获取模块，用于获取识别点在不同平台高度对应的标定三维坐标；第二确定模块，用于根据标定三维坐标确定平台高度的变化方向。
作为一种可选的实施例，标定三维坐标用于表示识别点在标定点的位置，确定模块包括：确定子模块，用于通过最小能量函数确定平台高度的变化方向；其中，最小能量函数为d为平台的高度变化量，xi为识别点在标定板中的位置， 用于表示平台高度的变化方向。
作为一种可选的实施例，拼接单元包括：第二确定模块，用于根据相邻的所述部分扫描数据对应的平台高度确定所述平台高度的变化方向；调整模块，用于根据所述平台高度和所述平台高度的变化方向调整所述部分扫描数据的三维坐标，得到待拼接模型；拼接模块，用于拼接多个所述待拼接模型，得到所述待扫描物体的完整扫描模型
作为一种可选的实施例，该实施例还可以包括：检测模块，用于在根据平台高度值拼接部分扫描数据，得到待扫描物体的完整扫描模型之前，检测多个部分扫描数据中是否存在缺陷扫描数据，其中，缺陷扫描数据为表面不完整的三维模型；第三确定模块，用于确定缺陷扫描数据对应的缺陷平台高度，其中，平台高度包括缺陷平台高度；补扫模块，用于按照缺陷平台高度重新扫描待扫描物体，得到补充扫描数据；替换模块，用于使用补充扫描数据替换缺陷扫描数据。
图3是根据本发明实施例的一种模型扫描设备的示意图，如图3所示，该装置包括：平台31、升降轴33、扫描设备35和处理器37。
其中，平台31，用于放置待扫描物体，其中，平台为可升降平台；升降轴33，用于调整平台高度；扫描设备35，用于在同一平台的不同平台高度分别待扫描物体，得到待扫描物体的多个部分扫描数据，部分扫描数据用于表示待扫描物体在不同高度的平台上可扫描到的区域；处理器37，用于获取部分扫描数据对应的平台高度，并根据平台高度拼接部分扫描数据，得到待扫描物体的完整扫描数据，其中，完整扫描数据用于确定待扫描物体的三维网格模型。
在本发明实施例中，在同一平台的不同高度分别扫描放置在平台上的待扫描物体，可以得到该扫描物体在不同平台高度对应的部分扫描数据，然后根据平台高度拼接多个部分扫描数据便可以得到待扫描物体的完整扫描数据，达到了对高度过高的待扫描物体进行扫描的目的，另外，由于平台高度可以调整，对于平台高度过低的待扫描物体，可以将平台高度调整至适当位置即可对普通模型进行扫描，从而实现了灵活地对不同高度的待扫描物体进行扫描的技术效果，进而解决了现有扫描仪无法灵活适应不同高度的模型的技术问题。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种模型扫描方法，其特征在于，包括：
在同一平台的不同平台高度分别扫描所述平台上放置的待扫描物体，得到所述待扫描物体的多个部分扫描数据，其中，所述平台为可升降平台，所述部分扫描数据用于表示待扫描物体在不同高度的平台上可扫描到的区域；
根据所述平台高度拼接所述部分扫描数据，得到所述待扫描物体的完整扫描数据，其中，所述完整扫描数据用于确定所述待扫描物体的三维网格模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平台高度至少包括：第一平台高度和第二平台高度，所述部分扫描数据至少包括：第一扫描数据和第二扫描数据，在同一平台的不同高度分别扫描所述平台上放置的待扫描物体，得到所述待扫描物体的多个部分扫描数据包括：
在所述平台处于所述第一平台高度的情况下，扫描所述待扫描物体得到所述第一扫描数据；
接收高度调整指令，其中，所述高度调整指令用于指示将所述平台高度调整至所述第二平台高度；
在所述平台处于所述第二平台高度的情况下，扫描所述待扫描物体得到所述第二扫描数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在扫描所述平台上放置的待扫描物体之前，所述方法还包括：
按照第一高度变化量调整所述平台高度，并扫描在不同平台高度扫描所述平台上放置的所述待扫描物体，得到第一组标定图像，其中，所述第一组标定图像包括：初始平台高度的第一初始图像和基于所述第一高度变化量调整的不同平台高度对应的第一标定图像；
按照第二高度变化量调整所述平台高度，并扫描在不同平台高度扫描放置在所述平台上放置的所述待扫描物体，得到第二组标定图像，其中，所述第二组标定图像包括：初始平台高度的第二初始图像和基于所述第二高度变化量调整的不同平台高度对应的第二标定图像；
采用最近点迭代法确定每个所述第一标定图像相对与所述第一初始图像的第一刚体变换矩阵，并根据所述第一刚体变换矩阵确定第一方向，其中，所述第一方向为所述平台高度的粗略变化方向；
基于所述第一方向的反向控制每个所述第二标定图像按照对应的平台高度移动，得到与所述第二标定图像一一对应的第三标定图像；
采用所述最近点迭代法确定每个所述第三标定图像相对与所述第二初始图像的第二刚体变换矩阵，并根据所述第二刚体变换矩阵确定第二方向，其中，所述第二方向所述平台高度的精确变化方向；
其中，所述第一高度变化量不同于所述第二高度变化量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在扫描所述平台上放置的待扫描物体之前，所述方法还包括：
在不同平台高度分别扫描在所述平台上放置的标定板，其中，所述标定板包括识别点；
获取所述识别点在不同平台高度对应的标定三维坐标；
根据所述标定三维坐标确定所述平台高度的变化方向。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述标定三维坐标用于表示所述识别点在所述标定点的位置，根据所述标定三维坐标确定所述平台高度的变化方向包括：
通过最小能量函数确定所述平台高度的变化方向；
其中，所述最小能量函数为d为平台的高度变化量，xi为所述识别点在所述标定板中的位置， 用于表示所述平台高度的变化方向。
6.根据权利要求3至5中任意一项所述的方法，其特征在于，根据所述平台高度拼接所述部分扫描数据，得到所述待扫描物体的完整扫描模型包括：
根据相邻的所述部分扫描数据对应的平台高度确定所述平台高度的变化方向；
根据所述平台高度和所述平台高度的变化方向调整所述部分扫描数据的三维坐标，得到待拼接模型；
拼接多个所述待拼接模型，得到所述待扫描物体的完整扫描模型。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述平台高度值拼接所述部分扫描数据，得到所述待扫描物体的完整扫描模型之前，所述方法包括：
检测多个所述部分扫描数据中是否存在缺陷扫描数据，其中，所述缺陷扫描数据为表面不完整的三维模型；
确定所述缺陷扫描数据对应的缺陷平台高度，其中，所述平台高度包括所述缺陷平台高度；
按照所述缺陷平台高度重新扫描所述待扫描物体，得到补充扫描数据；
使用所述补充扫描数据替换所述缺陷扫描数据。
8.一种模型扫描装置，其特征在于，包括：
扫描单元，用于在同一平台的不同平台高度分别扫描所述平台上放置的待扫描物体，得到所述待扫描物体的多个部分扫描数据，其中，所述平台为可升降平台，所述部分扫描数据用于表示待扫描物体在不同高度的平台上可扫描到的区域；
拼接单元，用于根据所述平台高度拼接所述部分扫描数据，得到所述待扫描物体的完整扫描数据，其中，所述完整扫描数据用于确定所述待扫描物体的三维网格模型。
9.一种模型扫描设备，其特征在于，包括：
平台，用于放置待扫描物体，其中，所述平台为可升降平台；
升降轴，用于调整平台高度；
扫描设备，用于在同一平台的不同平台高度分别所述待扫描物体，得到所述待扫描物体的多个部分扫描数据，所述部分扫描数据用于表示待扫描物体在不同高度的平台上可扫描到的区域；
处理器，用于获取所述部分扫描数据对应的所述平台高度，并根据所述平台高度拼接所述部分扫描数据，得到所述待扫描物体的完整扫描数据，其中，所述完整扫描数据用于确定所述待扫描物体的三维网格模型。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任一项所述的模型扫描方法。
11.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任一项所述的方法。
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