CN109615689B - 三维成像方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

三维成像方法、设备及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种三维成像方法、设备及计算机可读存储介质，其中，该三维成像方法包括：底盘驱动装置驱动旋转底盘朝第一旋转方向以第一旋转角速度旋转第一旋转角度；同时扫描驱动装置驱动至少一个扫描装置朝与第一旋转方向相反的第二旋转方向以第二旋转角速度旋转第二旋转角度；其中，第一旋转角度、第二旋转角度、第一旋转角速度、第二旋转角速度满足第一预设条件。通过上述方式，本申请利用旋转底盘与扫描装置朝相反的方向旋转，提高了扫描装置相对人体的旋转速度，进而实现了快速完成人体的立体扫描。

Description

三维成像方法、设备及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及扫描成像技术领域，特别是涉及一种三维成像方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
区别于普通扫描设备，采用三维成像设备可实现对人体立体扫描成像，因此，相较于普通扫描设备，三维成像设备可以采集到更多的细节。
本申请的发明人经过长期研究发现，现有三维成像设备由于只能依靠其自身的扫描装置的旋转完成对人体的立体扫描，因此扫描耗时较长。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种三维成像方法、设备及计算机可读存储介质，能够快速完成对人体的立体扫描。
为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：提供一种三维成像方法，该方法包括：底盘驱动装置驱动旋转底盘朝第一旋转方向以第一旋转角速度旋转第一旋转角度；同时扫描驱动装置驱动至少一个扫描装置朝与第一旋转方向相反的第二旋转方向以第二旋转角速度旋转第二旋转角度；其中，第一旋转角度、第二旋转角度、第一旋转角速度、第二旋转角速度满足第一预设条件。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种三维成像设备，该设备包括：旋转底盘、至少一个扫描装置、底盘驱动装置、扫描驱动装置；底盘驱动装置与旋转底盘电连接，扫描驱动装置与每一个扫描装置电连接；底盘驱动装置用于驱动旋转底盘朝第一旋转方向以第一旋转角速度旋转第一旋转角度；扫描驱动装置用于驱动每一个扫描装置朝与第一旋转方向相反的第二旋转方向以第二旋转角速度旋转第二旋转角度；其中，第一旋转角度、第二旋转角度、第一旋转角速度、第二旋转角速度满足第一预设条件。
为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现上述三维成像方法的步骤。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供的三维成像方法首先底盘驱动装置驱动旋转底盘朝第一旋转方向以第一旋转角速度旋转第一旋转角度；同时扫描驱动装置驱动至少一个扫描装置朝与第一旋转方向相反的第二旋转方向以第二旋转角速度旋转第二旋转角度；其中，第一旋转角度、第二旋转角度、第一旋转角速度、第二旋转角速度满足第一预设条件，本申请提供的三维成像方法利用旋转底盘与扫描装置朝相反的方向旋转，因此提高了扫描装置相对人体的旋转速度，进而实现了快速完成对人体的立体扫描。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本申请三维成像方法一实施方式的流程示意图；
图2是本申请三维成像设备一实施方式的结构示意图；
图3是本申请三维成像设备另一实施方式的结构示意图；
图4是本申请计算机可读存储介质一实施方式的框架示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，图1是本申请三维成像方法一实施方式的流程示意图。本申请三维成像方法包括：
步骤S11：底盘驱动装置驱动旋转底盘朝第一旋转方向以第一旋转角速度旋转第一旋转角度；
旋转底盘用于承载人体旋转，第一旋转方向可设置为顺时针方向或逆时针方向。
步骤S12：同时扫描驱动装置驱动至少一个扫描装置朝与第一旋转方向相反的第二旋转方向以第二旋转角速度旋转第二旋转角度；
扫描装置用于对人体进行扫描，扫描装置至少有一个，例如：1个、2个、3个、4个等。在一个实施场景中，当扫描装置大于1个时，各个扫描装置可以等间距设置；在其他实施场景中，当扫描装置大于1个时，各个扫描装置也可以不等间距设置。
第二旋转方向与第一旋转方向相反，当第一旋转方向为顺时针方向时，则第二旋转方向为逆时针方向，当第一旋转方向为逆时针方向时，第二旋转方向为顺时针方向。
其中，上述步骤S11及S12中的第一旋转角度、第二旋转角度、第一旋转角速度、第二旋转角速度需满足第一预设条件。
通过上述实施方式，本申请提供的三维成像方法首先驱动旋转底盘朝第一旋转方向以第一旋转角速度旋转第一旋转角度；同时驱动至少一个扫描装置朝与第一旋转方向相反的第二旋转方向以第二旋转角速度旋转第二旋转角度；其中，第一旋转角度、第二旋转角度、第一旋转角速度、第二旋转角速度满足第一预设条件，本申请提供的三维成像方法利用旋转底盘与扫描装置朝相反的方向旋转，因此加快了扫描装置相对人体的旋转速度，进而实现了快速完成对人体的立体扫描。
其中，在一个实施方式中，第一旋转角度、第二旋转角度、第一旋转角速度、第二旋转角速度需满足的第一预设条件为以下公式：
θ1+θ2＝360/N
θ1:θ2＝v1:v2
其中，θ1为第一旋转角度，θ2为第二旋转角度，v1为第一旋转角速度，v2为第二旋转角速度，N为扫描装置的个数。
即，旋转底盘旋转的第一旋转角度与扫描装置旋转的第二旋转角度之和等于360度与扫描装置个数之商。旋转底盘旋转的第一旋转角度与扫描装置旋转的第二旋转角度之比等于旋转底盘旋转的第一旋转角速度与扫描装置旋转的第二旋转角速度之比。
当旋转底盘旋转的第一旋转角度与扫描装置旋转的第二旋转角度之和等于360度与扫描装置个数之商时，旋转底盘与扫描装置朝相反的方向旋转，此时，扫描装置相对人体完成360度旋转，扫描装置即可完成对人体360度全覆盖扫描。
当旋转底盘旋转的第一旋转角度与扫描装置旋转的第二旋转角度之比等于旋转底盘旋转的第一旋转角速度与扫描装置旋转的第二旋转角速度之比时，旋转底盘与扫描装置可同时结束旋转。
在一个实施场景中，第一旋转角度小于第二旋转角度，或，第一旋转角速度小于第二旋转角速度。例如：第一旋转角度为60度、70度、80度，相应地，当扫描装置为2个时，第二旋转角度为120度、110度、100度，此时，第一旋转角速度与第二旋转角速度之比分别为：6:12、7:11、8:10，具体的，当第一旋转角速度与第二旋转角速度之比为6:12时，第一旋转角速度可分别设置为1度每秒、2度每秒、3度每秒等，相对应地，第二旋转角速度可分别设置为2度每秒、4度每秒、6度每秒，此处不再赘述。在另一个实施场景中，第二旋转角度小于或等于预设角度阈值，预设角度阈值可根据实际情况设置，例如：120度、110度等等。在又一个实施场景中，第一旋转角速度可设置为小于舒适速率，使得待检对象旋转时不会感到眩晕等不适感，舒适速率可根据实际情况设置，例如：5度每秒、6度每秒，本申请在此不对舒适速率的数值做具体限制。
通过上述实施方式，本申请提供的三维成像方法可针对扫描装置的具体数量完成对人体的360度全覆盖扫描。
其中，在另一个实施方式中，上述步骤S11：驱动旋转底盘朝第一旋转方向以第一旋转角速度旋转第一旋转角度包括：
可编程逻辑控制器PLC传输第一参数至底盘驱动装置，以控制底盘驱动装置根据第一参数驱动旋转底盘旋转，其中，第一参数包括：第一旋转角度、第一旋转角速度、第一旋转方向；
可编程逻辑控制器PLC是一种数字运算操作电子系统，采用可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
在一个实施场景中，可编程逻辑控制器PLC通过电子齿轮的方式控制底盘驱动装置驱动旋转底盘旋转。电子齿轮利用旋转轴装配的角度编码器或旋转编码器的分度功能，使用数控或驱动装置中的计数功能，以此来实现旋转底盘精确旋转。
上述步骤S12：同时驱动至少一个扫描装置朝与第一旋转方向相反的第二旋转方向以第二旋转角速度旋转第二旋转角度包括：
可编程逻辑控制器PLC传输第二参数至扫描驱动装置，以控制扫描驱动装置根据第二参数驱动扫描装置旋转，其中第二参数包括：第二旋转角度、第二旋转角速度、第二旋转方向。
在另一个实施场景中，可编程逻辑控制器PLC通过电子齿轮的方式控制扫描驱动装置驱动扫描装置旋转。电子齿轮利用旋转轴装配的角度编码器或旋转编码器的分度功能，使用数控或驱动装置中的计数功能，以此来实现扫描装置精确旋转。
在又一个实施场景中，第二参数还包括扫描装置的扫描频率，在可编程逻辑控制器PLC传输第二参数至扫描驱动装置，以控制扫描驱动装置根据第二参数驱动扫描装置旋转之后，扫描装置根据扫描频率进行扫描。此时，扫描装置根据第二参数包含的第二旋转角度、第二旋转角速度、第二旋转方向旋转并按扫描频率发射扫描电磁波。
其中，扫描频率为0.1THz-10THz，例如，0.3THz、0.5THz、1THz等等。在其他实施场景中，扫描频率也可以小于0.1THz或大于10THz。
其中，在又一个实施方式中，上述步骤：可编程逻辑控制器PLC传输第一参数至底盘驱动装置及可编程逻辑控制器PLC传输第二参数至扫描驱动装置之前包括：
感应组件感应待检对象的身高及体重，并将待检对象的身高及体重传输至可编程逻辑控制器PLC；可编程逻辑控制器PLC根据获取到的待检对象的身高及体重生成与身高及体重对应的第一参数及第二参数。
感应组件至少包括身高感应器、体重感应器，以分别感应人体的身高和体重。
在一种实施场景中，分别设置不同的身高与体重区间对应不同的第一参数及第二参数，且身高越高或体重越重时，设置第一参数中第一旋转角速度越大，例如当身高为80cm-120cm，体重为20kg-30kg时，对应第一参数分别为：第一旋转角度为60度、第一旋转角速度为5度每秒、第一旋转方向为顺时针方向，相对的设置第二参数分别为第二旋转角度为120度、第二旋转角速度为10度每秒、第二旋转方向为逆时针方向、扫描频率为0.1THz。
请参阅图2，图2为本申请三维成像设备一实施方式的结构示意图。该设备包括：旋转底盘21、至少一个扫描装置22、底盘驱动装置23、扫描驱动装置24；底盘驱动装置23与旋转底盘21电连接，扫描驱动装置24与每一个扫描装置22电连接；底盘驱动装置23用于驱动旋转底盘21朝第一旋转方向以第一旋转角速度旋转第一旋转角度；扫描驱动装置24用于驱动每一个扫描装置22朝与第一旋转方向相反的第二旋转方向以第二旋转角速度旋转第二旋转角度。第一旋转角度、第二旋转角度、第一旋转角速度、第二旋转角速度满足第一预设条件。
其中，第一旋转角度、第二旋转角度、第一旋转角速度、第二旋转角速度满足的第一预设条件为以下公式：
θ1+θ2＝360/N
θ1:θ2＝v1:v2
其中，θ1为第一旋转角度，θ2为第二旋转角度，v1为第一旋转角速度，v2为第二旋转角速度，N为扫描装置的个数。
请继续参阅图2，在一个实施场景中，三维成像设备还包括主体框架31，其中，扫描装置22设置在主体框架31的侧面，扫描装置22与主体框架31的顶面和/或底面固定连接；旋转底盘21设置在主体框架31的底面，旋转底盘21的面积小于或等于主体框架31的底面面积，扫描驱动装置24和底盘驱动装置23均设置在主体框架11的顶面。在其他实施例中，扫描驱动装置24和底盘驱动装置23也可以设置在其他位置，例如，底盘驱动装置23设置在主体框架31的底面，在此不作限定；扫描驱动装置24与每一个扫描装置22电连接，底盘驱动装置23与旋转底盘21电连接。
请参阅图3，图3为本申请三维成像设备另一实施方式的结构示意图。在图2所示的三维成像设备结构的基础上，本申请三维成像设备还包括：可编程逻辑控制器PLC 41、感应组件42；可编程逻辑控制器PLC41与感应组件42电连接或电信号连接，可编程逻辑控制器PLC 41与底盘驱动装置23、扫描驱动装置24电连接或电信号连接；感应组件42用于感应待检对象的身高及体重，并将待检对象的身高及体重传输至可编程逻辑控制器PLC 41；可编程逻辑控制器PLC 41用于根据获取到的待检对象的身高及体重生成与身高及体重对应的至少包括：第一旋转角度、第一旋转角速度、第一旋转方向的第一参数及至少包括：第二旋转角度、第二旋转角速度、第二旋转方向、扫描装置22的扫描频率的第二参数，并将第一参数传输至底盘驱动装置23，以使得底盘驱动装置23根据第一参数驱动旋转底盘21旋转，并将第二参数传输至扫描驱动装置24，以使得扫描驱动装置24根据第二参数驱动扫描装置22旋转。可编程逻辑控制器PLC 41设置于主体框架31的顶面，感应组件42设置于主体框架31的顶面。在其他实施场景中，可编程逻辑控制器PLC 41设置于其他位置，如主体框架31的底面，感应组件42设置于其他位置，如主体框架31的侧面，本申请在此不作限制。
在一个实施场景中，感应组件42至少包括身高感应器、体重感应器，体重感应器设置于主体框架31的底面，身高感应器设置于主体框架31的侧面，体重感应器及身高感应器也可以设置在其他区域。
在另一个实施场景中，本申请三维成像设备不包括感应组件42，可编程逻辑控制器PLC预设了第一参数和第二参数。
请参阅图4，图4是本申请计算机可读存储介质一实施方式的框架示意图。计算机可读存储介质40上存储有计算机程序401，计算机程序401被处理器执行时，可实现本申请三维成像方法实施方式的步骤。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种三维成像方法，其特征在于，所述方法包括：
底盘驱动装置驱动旋转底盘朝第一旋转方向以第一旋转角速度旋转第一旋转角度；
同时扫描驱动装置驱动至少一个扫描装置朝与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向以第二旋转角速度旋转第二旋转角度；
其中，所述第一旋转角度、所述第二旋转角度、所述第一旋转角速度、所述第二旋转角速度满足第一预设条件，包括所述第一旋转角度、所述第二旋转角度、所述第一旋转角速度、所述第二旋转角速度满足以下公式：
其中，为所述第一旋转角度，/>为所述第二旋转角度，/>为所述第一旋转角速度，/>为所述第二旋转角速度，N为所述扫描装置的个数；
其中，所述方法还包括：
基于感应组件感应待检对象的身高及体重，并将所述待检对象的所述身高及所述体重传输至可编程逻辑控制器PLC；
所述可编程逻辑控制器PLC根据获取到的所述待检对象的所述身高及所述体重生成与所述身高及所述体重对应的第一参数、与所述身高及所述体重对应的第二参数；其中所述第一参数包括所述第一旋转角度、所述第一旋转角速度、所述第一旋转方向，所述第二参数包括：所述第二旋转角度、所述第二旋转角速度、所述第二旋转方向；
所述可编程逻辑控制器PLC传输所述第一参数至所述底盘驱动装置，以控制所述底盘驱动装置根据所述第一参数驱动所述旋转底盘旋转；所述可编程逻辑控制器PLC传输所述第二参数至所述扫描驱动装置，以控制所述扫描驱动装置根据所述第二参数驱动所述扫描装置旋转。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一旋转角度小于所述第二旋转角度，且所述第二旋转角度小于或等于预设角度阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二参数还包括所述扫描装置的扫描频率，所述扫描驱动装置驱动至少一个扫描装置朝与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向以第二旋转角速度旋转第二旋转角度之后包括：
所述扫描装置根据所述扫描频率进行扫描。
4.一种三维成像设备，其特征在于，所述设备包括：
感应组件、可编程逻辑控制器PLC、旋转底盘、至少一个扫描装置、底盘驱动装置、扫描驱动装置；
所述感应组件与所述可编程逻辑控制器PLC电连接，所述可编程逻辑控制器PLC与所述底盘驱动装置、所述扫描驱动装置电连接或电信号连接，所述底盘驱动装置与所述旋转底盘电连接，所述扫描驱动装置与每一个所述扫描装置电连接；
所述感应组件用于感应待检对象的身高及体重；
所述可编程逻辑控制器PLC用于获取所述感应组件感应的所述待检对象的所述身高及所述体重并生成与所述身高及所述体重对应的第一参数、与所述身高及所述体重对应的第二参数，并用于传输第一参数至所述底盘驱动装置以及传输第二参数至扫描驱动装置；其中，所述第一参数包括：第一旋转角度、第一旋转角速度、第一旋转方向；所述第二参数包括：第二旋转角度、第二旋转角速度、第二旋转方向；
所述底盘驱动装置用于驱动所述旋转底盘朝第一旋转方向以第一旋转角速度旋转第一旋转角度；
所述扫描驱动装置用于驱动每一个所述扫描装置朝与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向以第二旋转角速度旋转第二旋转角度；
其中，所述第一旋转角度、所述第二旋转角度、所述第一旋转角速度、所述第二旋转角速度满足第一预设条件，包括所述第一旋转角度、所述第二旋转角度、所述第一旋转角速度、所述第二旋转角速度满足以下公式：
其中，为所述第一旋转角度，/>为所述第二旋转角度，/>为所述第一旋转角速度，/>为所述第二旋转角速度，N为所述扫描装置的个数。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，可实现权利要求1-3任一项所述方法的步骤。
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Effective date of registration: 20211011

Address after: 518000 room 430, building 37, chentian Industrial Zone, Baotian 1st Road, Xixiang street, Bao'an District, Shenzhen, Guangdong

Applicant after: Shenzhen Zhongtou Huaxun Terahertz Technology Co.,Ltd.

Address before: 071000 east of jingshisan Road, Xushui Economic Development Zone, Baoding City, Hebei Province

Applicant before: HEBEI HUAXUN FANGZHOU TAIHEZI TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Applicant before: Shenzhen Zhongtou Huaxun Terahertz Technology Co.,Ltd.

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