CN110838174A - 一种面向透明物体的3d扫描方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种面向透明物体的3D扫描方法，包括以下步骤：A.调配扫描介质；B.使待扫描透明物体摩擦产生静电；C.在带有静电的待扫描透明物体上均匀附着一层扫描介质；D.进行光学3D扫描，对待扫描透明物体进行3D扫描数字建模；E.清除待扫描透明物体上的扫描介质。本发明的3D扫描方法可解决结构复杂、不宜接触受力、不能喷涂显影剂、不能粘贴标识的透明物体3D扫描技术难题，实现扫描对象不用喷显影剂即可实现光学3D扫描数字建模。

Description

一种面向透明物体的3D扫描方法
技术领域
本发明涉及3D扫描、逆向工程技术领域，特别涉及一种面向透明物体的3D扫描方法。
背景技术
三维扫描仪(3D scanner)是一种科学仪器，用来检测并分析物体的结构与外形，近年常用于物体的三维数字建模。3D扫描仪分为接触式与非接触式两种，后者又分为主动扫描与被动扫描，各类技术方法都有其优缺点，结合扫描对象、速度、精度、成本、易用性等因素，光学技术(非接触式机器视觉方式)3D扫描仪当前成为逆向工程、数字建模的主流选择，在工业产品模型重建中广泛应用。
针对物体表面高光亮(高反照率)、镜面、透明或半透明的扫描对象时，光学3D扫描仪难以直接完成，通常方法对物体进行喷涂显影剂预处理，扫描后物体表面的显影剂难以彻底清除。工作过程中，经常会遇到形状复杂的透明或半透明物体，针对透明、半透明物体3D扫描，扫描对象结构简单、能够接触受力可以采用接触式3D扫描仪，对不宜接触受力或结构复杂的物体只适合采用光学3D扫描仪，就需要对扫描对象进行喷涂显影剂预处理。
经公开资料查询，针对扫描对象不宜接触受力、不能喷涂显影剂的情况，目前无成熟可行的3D扫描方法，因此，研发一种面向透明物体、不喷显影剂的光学3D扫描方法成为重要的技术课题。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种面向透明物体的3D扫描方法，可解决结构复杂、不宜接触受力、不能喷涂显影剂、不能粘贴标识的透明物体3D扫描技术难题，实现扫描对象不用喷显影剂即可实现光学3D扫描数字建模。
为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：
一种面向透明物体的3D扫描方法，包括以下步骤：
A.调配有色粉末状扫描介质；
B.使待扫描透明物体摩擦产生静电；
C.在带有静电的待扫描透明物体上均匀附着一层扫描介质；
D.进行光学3D扫描，对待扫描透明物体进行3D扫描数字建模；
E.清除待扫描透明物体上的扫描介质；
具体操作时，可将调配好的扫描介质装入布袋内，然后将产生静电的待扫描透明物体置于扫描工作台或旋转台上，再将装有扫描介质装的布袋提到待扫描透明物体正上方，轻拍布袋使扫描介质均匀分散附着到有微弱静电的待扫描透明物体上，使待扫描透明物体外表面覆上薄层均匀的扫描介质，再用光学3D扫描仪进行3D扫描数字建模机壳，完成扫描后，可直接抖动或吹去被扫描透明物表面包覆的扫描介质粉末，使被扫描透明物还原到最初状态，实现不喷涂显影剂、不粘贴标识及完成扫描，具有易操作，成本低，无污染的优点。
进一步地，所述扫描介质为目数不小于80目的有色粉末物质。
进一步地，所述扫描介质为面粉及玉米粉的混合物，其中，面粉优选白色精面粉，玉米粉优选深黄色精玉米粉，实际中也可选用其他有色粉末物质，如紫薯粉等，使用有色粉末物质的好处在于更容易显影有利于扫描，添加面粉的益处在于面粉可增加整个扫描介质的附着性。
进一步地，所述面粉与玉米粉具体按1：4的质量比进行混合，经试验验证，该比例的混合物能较好的附着于待扫描透明物体表面，且附着于待扫描透明物体表面后也比较容易清理。
进一步地，所述扫描介质的目数为80目或100目。
进一步地，所述步骤B中具体是将待扫描透明物体放在毛料布料上来回摩擦多次，使得将待扫描透明物体产生静电。
进一步地，所述步骤D中还包括，若待扫描透明物体还有其他面需要扫描，则翻动待扫描透明物体并重复步骤B-D，直到完成整个扫描透明物体的3D扫描数字建模。
进一步地，所述步骤C中在待扫描透明物体表面附着的扫描介质的厚度不小于0.2mm，且不大于0.3mm，则可保证显影效果的同时也有利于保障待扫描的透明物体的外形尺寸误差在可以接收的范围。
本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
本发明的面向透明物体的3D扫描方法，明解决了不喷显影剂、不粘贴标识的非接触光学3D扫描难题，特别是不能喷显影剂且不能粘贴标识的透明、半透明物体3D扫描技术难题，满足透明物体光学3D扫描数字建模要求，具有环保无污染、易操作、成本低的优点，可通用于非接触式3D扫描。
附图说明
图1是本发明的面向透明物体的3D扫描方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
实施例：
实施例一：
如图1所示，一种面向透明物体的3D扫描方法，本实施例中，具体应用于完成对玻璃茶杯的3D扫描，具体操作过程如下：
步骤1.调配扫描介质。
本实施例中，具体为：称取10克100目的精面粉和40克100目的黄色精玉米粉一起装入适当大小的塑料自封袋等容器中，然后将塑料袋封口后分别对混合粉末轻揉及上下翻动，使粉末混合均匀再装入布袋待用。
步骤2.使待扫描透明物体摩擦产生静电。
本实施例中，具体为：在扫描工作台或扫描转台上面预先放上一张绝缘纸，操作人员带上橡胶手套后拿取玻璃茶杯与毛料布料摩擦3-5次，再将玻璃茶杯平放在扫描台面绝缘纸上面。
步骤3.在带有静电的待扫描透明物体上均匀附着一层扫描介质。
本实施例中，具体为：将步骤1中调配的装有混合粉的布袋拿到玻璃茶杯上方，轻轻抖动或拍打布袋，混合粉末(即扫描介质)均匀分散附着到有微弱静电的玻璃茶杯表面，从而在玻璃茶杯外表面形成薄层(厚度为0.2mm左右)均匀的黄色“表皮”。
步骤4.进行光学3D扫描，对待扫描透明物体进行3D扫描数字建模。
本实施例中，具体为：选用Comet L3D蓝光3D扫描仪对玻璃茶杯进行3D扫描数字建模，在上述操作中，由于茶杯底面、部份外表面还未能完成数字建模，因此需将玻璃茶杯上下翻转后再重复步骤2-4的操作，完成整个玻璃茶杯的数字建模工作。
步骤5.清除待扫描透明物体上的扫描介质.
将玻璃茶杯用手进行翻转和抖动，去除玻璃杯各表面吸附的混合粉末，使得玻璃杯还原到最初状态，则玻璃杯上无任何残留粉末不会影响再次使用。
综上可知，本发明的面向透明物体的3D扫描方法，明解决了不喷显影剂、不粘贴标识的非接触光学3D扫描难题，特别是不能喷显影剂且不能粘贴标识的透明、半透明物体3D扫描技术难题，满足透明物体光学3D扫描数字建模要求，具有环保无污染、易操作、成本低的优点，可通用于非接触式3D扫描。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种面向透明物体的3D扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.调配有色粉末状扫描介质；
B.使待扫描透明物体摩擦产生静电；
C.在带有静电的待扫描透明物体上均匀附着一层或两层扫描介质；
D.进行光学3D扫描，对待扫描透明物体进行3D扫描数字建模；
E.清除待扫描透明物体上的扫描介质。
2.根据权利要求1所述的一种面向透明物体的3D扫描方法，其特征在于，所述扫描介质为目数不小于80目的有色粉末物质。
3.根据权利要求2所述的一种面向透明物体的3D扫描方法，其特征在于，所述扫描介质为面粉及玉米粉的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种面向透明物体的3D扫描方法，其特征在于，所述面粉与玉米粉具体按1：4的质量比进行混合。
5.根据权利要求2所述的一种面向透明物体的3D扫描方法，其特征在于，所述扫描介质的目数为80目或100目。
6.根据权利要求1所述的一种面向透明物体的3D扫描方法，其特征在于，所述步骤B中具体是将待扫描透明物体放在毛料布料上来回摩擦多次，使得将待扫描透明物体产生静电。
7.根据权利要求1所述的一种面向透明物体的3D扫描方法，其特征在于，所述步骤D中还包括，若待扫描透明物体还有其他面需要扫描，则翻动待扫描透明物体并重复步骤B-D，直到完成整个扫描透明物体的3D扫描数字建模。
8.根据权利要求1至7中任一所述的一种面向透明物体的3D扫描方法，其特征在于，所述步骤C中在待扫描透明物体表面附着的扫描介质的厚度不小于0.2mm，且不大于0.3mm。
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