CN110859640A - 扫描仪、及其操作方法、装置、系统、存储介质和处理器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫描仪、及其操作方法、装置、系统、存储介质和处理器。其中，该方法包括：检测扫描仪的动作信息；判断动作信息是否属于触发动作，其中，触发动作用于触发展示扫描仪的菜单界面；在基于触发动作展示菜单界面后，继续检测动作信息，并判断动作信息是否属于指向动作，其中，指向动作用于选择菜单界面中的菜单项；基于触发动作和指向动作，控制扫描仪。本发明解决了扫描仪无法脱离实体按键控制的技术问题。

Description

扫描仪、及其操作方法、装置、系统、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，涉及一种扫描仪、及其操作方法、装置、系统、存储介质和处理器。

背景技术

口腔诊所技师或医生在利用口内三维扫描仪对病人口腔进行扫描过程，需要经常操控扫描仪软件，由于技师或医生手里戴着手套握有扫描仪，且和病人口腔会有接触，出于卫生要求，通过鼠标、键盘的操作方式非常不方便。

为了使三维扫描仪可以更好的适应口内扫描的应用场景，现有的一些三维扫描仪，通过配备脚踏板、机身按键来增加控制方式，然而单独的按钮能实现的控制功能有限，仅限于开始/停止扫描的控制功能，无法完成对三维扫描仪的一些复杂控制。

针对上述扫描仪无法脱离实体按键控制的问题，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扫描仪、及其操作方法、装置、系统、存储介质和处理器，以至少解决扫描仪无法脱离实体按键控制的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种扫描仪的控制方法，包括：检测扫描仪的动作信息；判断所述动作信息是否属于触发动作，其中，所述触发动作用于触发展示所述扫描仪的菜单界面；在基于所述触发动作展示所述菜单界面后，继续检测所述动作信息，并判断所述动作信息是否属于指向动作，其中，所述指向动作用于选择所述菜单界面中的菜单项；基于所述触发动作和所述指向动作，控制所述扫描仪。

进一步地，检测扫描仪的动作信息包括：检测所述扫描仪在空间坐标系下的至少一个角速度分量，其中，每个所述角速度分量用于表示所述扫描仪绕x轴、y轴或z轴运动。

进一步地，判断所述动作信息是否属于触发动作包括：基于至少一个所述角速度分量判断所述动作信息所指示的所述扫描仪是否在预定时间周期内连续运动；在确定所述扫描仪在预定时间周期内连续运动的情况下，基于所述动作信息判断所述扫描仪是否存在至少一个所述角速度分量超过预定幅值；在确定所述扫描仪存在至少一个所述角速度分量超过所述预定幅值的情况下，确定所述动作信息属于所述触发动作。

进一步地，基于至少一个所述角速度分量判断所述动作信息所指示的所述扫描仪是否在预定时间周期内连续运动包括：按照预定阈值对所述至少一个所述角速度分量滤波，确定每个所述角速度分量超过所述预定阈值的阈值起始点和阈值终止点，其中，所述阈值起始点表示所述角速度分量超过所述预定阈值的开始时刻和所述开始时刻的数值，所述阈值终止点表示所述角速度分量超过所述预定阈值的终止时刻和所述终止时刻的数值；判断所述预定时间阈值内的所述阈值起始点和所述阈值终止点的数量是否符合预定数量，且所述阈值起始点的数值与所述阈值终止点的数值是否连续正负交替；在所述阈值起始点和所述阈值终止点的数量符合预定数量，且所述阈值起始点的数值与所述阈值终止点的数值连续正负交替的情况下，确定所述扫描仪在预定时间周期内连续运动。

进一步地，在确定每个所述角速度分量超过所述预定阈值的阈值起始点和阈值终止点之后，所述方法还包括：基于相邻的所述阈值终止点与所述阈值起始点之间的所述角速度分量进行单调性判断；根据所述单调性判断结果，确定所述扫描仪的运动是否连续。

进一步地，判断所述动作信息是否属于指向动作包括：判断所述菜单界面是否已被触发；在所述菜单界面已被触发的情况下，根据至少一个所述角速度分量确定所述指向动作的指示方向；根据所述指示方向在所述菜单界面中选择所述菜单项。

进一步地，根据至少一个所述角速度分量确定所述指向动作的指示方向包括：根据持续记录的至少一个所述角速度分量确定至少一个运动方向的运动幅度，其中，所述运动方向包括所述扫描仪绕x轴、y轴或z轴运动的方向；确定所述运动幅度的最大值对应的所述运动方向为指示方向。

进一步地，所述菜单界面包括：选择光标和至少一个所述菜单项，根据所述指示方向在所述菜单界面中选择所述菜单项包括：根据所述指示方向控制所述选择光标与至少一个所述菜单项之间的落入关系；根据确定指令选中所述选择光标所落入的所述菜单项，其中，所述确定指令由所述选择光标落入的时间长度触发，或由特定动作触发。

进一步地，所述菜单界面包括多个所述菜单项，多个所述菜单项排列方案包括以下之一：多个所述菜单项顺序排列，其中，所述顺序排列至少包括横向顺序排列和纵向顺序排列；多个所述菜单项在横竖两个方向按网格状排列；多个所述菜单项按照环形分层排布，其中，所述环形的中心为至少一个所述菜单项的圆形区域，所述圆形区域外由至少一个所述菜单项环形围绕；多个所述菜单项按照环形单层排布，其中，每个所述菜单项的形状包括圆形、环形和方形。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种扫描仪的控制装置，其特征在于，包括：第一检测单元，用于检测扫描仪的动作信息；判断单元，用于判断所述动作信息是否属于触发动作，其中，所述触发动作用于触发展示所述扫描仪的菜单界面；第二检测单元，用于在基于所述触发动作展示所述菜单界面后，继续检测所述动作信息，并判断所述动作信息是否属于指向动作，其中，所述指向动作用于选择所述菜单界面中的菜单项；控制单元，用于基于所述触发动作和所述指向动作，控制所述扫描仪。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种扫描仪，包括：惯性测量传感器，用于采集动作信息；处理设备，与所述惯性测量传感器通信，用于接收所述动作信息；判断所述动作信息是否属于触发动作；在基于所述触发动作展示菜单界面后，继续接收所述动作信息，并判断所述动作信息是否属于指向动作；基于所述触发动作展示所述扫描仪的菜单界面，基于所述指向动作选择所述菜单界面中的菜单项，控制所述扫描仪。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种扫描仪的控制系统，其特征在于，包括：扫描仪，用于采集动作信息；计算机，与所述扫描仪通信，用于接收所述动作信息；判断所述动作信息是否属于触发动作；在基于所述触发动作展示菜单界面后，继续接收所述动作信息，并判断所述动作信息是否属于指向动作；基于所述触发动作展示所述扫描仪的菜单界面，基于所述指向动作选择所述菜单界面中的菜单项，控制所述扫描仪。

根据本发明实施例的另一个方面，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，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述所述的扫描仪的控制方法。

根据本发明实施例的又一个方面，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所述的扫描仪的控制方法。

在本发明实施例中，通过检测扫描仪的动作信息；判断动作信息是否属于触发动作，其中，触发动作用于触发展示扫描仪的菜单界面；在基于触发动作展示菜单界面后，继续检测动作信息，并判断动作信息是否属于指向动作，其中，指向动作用于选择菜单界面中的菜单项；基于触发动作和指向动作，控制扫描仪，可以通过触发动作启动菜单界面，通过指向动作在菜单界面中选择菜单项，达到了完全依靠用户的动作信息控制扫描仪的目的，从而实现了在脱离实体按键的情况下对扫描仪进行控制的技术效果，进而解决了扫描仪无法脱离实体按键控制的技术问题。

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扫描仪的控制方法的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种扫描仪的控制流程的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种触发动作的示意图一；

图4是根据本发明实施例的一种触发动作的示意图二；

图5是根据本发明实施例的一种表示触发动作的角速度分量的示意图一；

图6是根据本发明实施例的一种表示触发动作的角速度分量的示意图二，

图7是根据本发明实施例的一种菜单项竖向按顺序排列的示意图；

图8是根据本发明实施例的一种菜单项横竖两个方向按网格状排列的示意图；

图9是根据本发明实施例的一种菜单项以环形多层排布的示意图；

图10是根据本发明实施例的一种菜单项以环形单层排布的示意图；

图11是根据本发明实施例的一种扫描仪的控制装置的示意图；

图12是根据本发明实施例的一种扫描仪的示意图；

图13是根据本发明实施例的一种扫描仪的控制系统的示意图。

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，提供了一种扫描仪的控制方法实施例，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扫描仪的控制方法的示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，检测扫描仪的动作信息；

步骤S104，判断动作信息是否属于触发动作，其中，触发动作用于触发展示扫描仪的菜单界面；

步骤S106，在基于触发动作展示菜单界面后，继续检测动作信息，并判断动作信息是否属于指向动作，其中，指向动作用于选择菜单界面中的菜单项；

步骤S108，基于触发动作和指向动作，控制扫描仪。

在本发明实施例中，通过检测扫描仪的动作信息；判断动作信息是否属于触发动作，其中，触发动作用于触发展示扫描仪的菜单界面；在基于触发动作展示菜单界面后，继续检测动作信息，并判断动作信息是否属于指向动作，其中，指向动作用于选择菜单界面中的菜单项；基于触发动作和指向动作，控制扫描仪，可以通过触发动作启动菜单界面，通过指向动作在菜单界面中选择菜单项，达到了完全依靠用户的动作信息控制扫描仪的目的，从而实现了在脱离实体按键的情况下对扫描仪进行控制的技术效果，进而解决了扫描仪无法脱离实体按键控制的技术问题。

需要说明的是，扫描仪可以是三维扫描仪，用于扫描物体的三维数据；该扫描仪可以是手持式扫描仪，具有体积小，便于用户持握移动的特点。在本实施例中，扫描仪为手持式口内扫描仪，用于扫描患者口内牙齿的三维数据，方便医生对患者进行口内扫描时，通过简单的摆动即可进行所需的操作，完全不需要改变握持姿态。

可选地，上述步骤S104和步骤S106可以同步进行，具体方式如下：

在步骤S102，检测扫描仪的动作信息之后，判断该动作信息是否属于触发动作或指向动作，其中，若动作信息符合触发动作所设定的触发条件，则确定所述动作信息属于触发动作；若当前时刻菜单项已开启，则判断当前时刻的动作信息是否符合指向动作的指向条件，并确定符合指向条件的动作信息为指向动作。

可选地，触发条件，用于判断动作信息是否表示扫描仪的停顿后快速规律来回旋转摆动2次。

可选地，指向条件，用于依据菜单界面是否触发来判断动作信息是否属于指向动作。

可选地，在确定动作信息属于指向信息的情况下，确定动作信息所指示的动作方向和幅度。

作为一种可选的实施例，检测扫描仪的动作信息包括：检测扫描仪在空间坐标系下的至少一个角速度分量，其中，每个角速度分量用于表示扫描仪绕x轴、y轴或z轴运动。

本发明上述实施例，可以将扫描仪为中心，建立三维空间直角坐标系，用户操作扫描仪在空间中运动，则可以基于三维空间坐标系中x轴、y轴和z轴的角速度分量来表示用户操作扫描仪的运动信息。

例如，可以将扫描仪的重心作为三维空间直角坐标系的原点，基于扫描仪的持握姿势，依据水平方向确定x轴，依据竖直方向确定y轴，依据右手定则确定z轴。

又例如，将扫描仪的重心作为三维空间直角坐标系的原点，以扫描仪的轴向方向作为三维空间直角坐标系中的一个轴，进而建立三维空间直角坐标系。

作为一种可选的实施例，判断动作信息是否属于触发动作包括：基于至少一个角速度分量判断动作信息所指示的扫描仪是否在预定时间周期内连续运动；在确定扫描仪在预定时间周期内连续运动的情况下，基于动作信息判断扫描仪是否存在至少一个角速度分量超过预定幅值；在确定扫描仪存在至少一个角速度分量超过预定幅值的情况下，确定动作信息属于触发动作。

本发明上述实施例，在用户持握扫描仪进行动作后，可以采集扫描仪基于三维空间直角坐标系中各轴向方向的角速度分量得到扫描仪的动作信息，进而根据该动作信息中的至少一个角速度分量可以反向确定该扫描仪是否在预定时间周期内进行了连续运动，并在确定该扫描仪在预定时间周期内进行了连续运动的情况下，可以进一步判断该扫描仪各角速度分量是否超过预定幅值，并在该扫描仪的各角速度分量中存在至少一个角速度分量超过预定幅值的情况下，可以确定扫描仪运动而产生的动作信息属于触发动作。

作为一种可选的实施例，基于至少一个角速度分量判断动作信息所指示的扫描仪是否在预定时间周期内连续运动包括：按照预定阈值对至少一个角速度分量滤波，确定每个角速度分量超过预定阈值的阈值起始点和阈值终止点，其中，阈值起始点表示角速度分量超过预定阈值的开始时刻和开始时刻的数值，阈值终止点表示角速度分量超过预定阈值的终止时刻和终止时刻的数值；判断预定时间阈值内的阈值起始点和阈值终止点的数量是否符合预定数量，且阈值起始点的数值与阈值终止点的数值是否连续正负交替；在阈值起始点和阈值终止点的数量符合预定数量，且阈值起始点的数值与阈值终止点的数值连续正负交替的情况下，确定扫描仪在预定时间周期内连续运动。

本发明上述实施例，在判断扫描仪是否在预定时间周期连续运动的过程中，可以按照预定阈值对至少一个角速度分量滤波，确定每个角速度分量超过预定阈值的阈值起始点和阈值终止点，然后判断预定时间阈值内的阈值起始点和阈值终止点的数量是否符合预定数量，且阈值起始点的数值与阈值终止点的数值是否连续正负交替；并在阈值起始点和阈值终止点的数量符合预定数量，且阈值起始点的数值与阈值终止点的数值连续正负交替的情况下，确定扫描仪在预定时间周期内连续运动。

需要说明的是，扫描仪每做一次来回旋转摆动，则该扫描仪的某个角速度分量将会产生类似一个周期的正弦信号，使用预定阈值对该角速度分量进行滤波，将会产生四个阈值点，包括一个正的阈值起始点和一个正的阈值终止点，以及一个负的阈值起始点和一个负的阈值终止点。

可选地，在预先规定触发动作为扫描仪连续进行2次来回旋转摆动的情况下，该触发动作可能会使某个轴的角速度分量形成类似两个周期的正弦信号，进而使用预定阈值对至少一个角速度分量进行滤波，则类似两个周期的正弦信号的角速度分量便会生成两组阈值点，其中，每组阈值点包括四个阈值点，即每组阈值点包括一个正的阈值起始点和一个正的阈值终止点，以及一个负的阈值起始点和一个负的阈值终止点。

作为一种可选的实施例，在确定每个角速度分量超过预定阈值的阈值起始点和阈值终止点之后，方法还包括：基于相邻的阈值终止点与阈值起始点之间的角速度分量进行单调性判断；根据单调性判断结果，确定扫描仪的运动是否连续。

本发明上述实施例，在确定每个角速度分量超过预定阈值的阈值起始点和阈值终止点之后，可以基于相邻的阈值终止点与阈值起始点之间的角速度分量进行单调性判断，进而确定扫描仪在阈值终止点与阈值起始点之间的运动是否连贯。

作为一种可选的实施例，判断动作信息是否属于指向动作包括：判断菜单界面是否已被触发；在菜单界面已被触发的情况下，根据至少一个角速度分量确定指向动作的指示方向；根据指示方向在菜单界面中选择菜单项。

本发明上述实施例，在检测动作信息后，可以判断菜单界面是否已被触发，并在菜单界面已被触发的情况下，依据动作信息的角速度分量判断该动作信息是否为指向动作，并在动作信息为指向动作的情况下，确定该指向动作的指示方向，然后按照该指示方向在菜单界面中选择菜单项。

作为一种可选的实施例，根据至少一个角速度分量确定指向动作的指示方向包括：根据持续记录的至少一个角速度分量确定至少一个运动方向的运动幅度，其中，运动方向包括扫描仪绕x轴、y轴或z轴运动的方向；确定运动幅度的最大值对应的运动方向为指示方向。

可选地，通过持续记录x轴、y轴或z轴的角速度分量，可以确定扫描仪在x轴、y轴或z轴方向上的运动幅度，并依据其中任意两个方向的角速度分量的大小或运动幅度的大小确定运动信息的指示方向。

作为一种可选的实施例，菜单界面包括：选择光标和至少一个菜单项，根据指示方向在菜单界面中选择菜单项包括：根据指示方向控制选择光标与至少一个菜单项之间的落入关系；根据确定指令选中选择光标所落入的菜单项，其中，确定指令由选择光标落入的时间长度触发，或由特定动作触发。

本发明上述实施例，基于指向动作的指示方向，可以指示对菜单项的选择，当选择结束后可以通过触发确认指令来实现对光标所落入菜单项的确定。

可选地，确定指令可以由选择光标落入的时间长度触发，例如，选择光标落入某一项菜单项的持续时间超过预定时长，则确定用户完成对确定指令的触发。

可选地，确定指令可以由特定动作触发，例如，选择光标落入某一项菜单项后，扫描仪基于动作，若此时扫描仪的动作属于预先规定的特定动作，则完成对确认指令的触发。

可选地，用于触发确认指令的特定动作，可以是如画圆圈之类的特殊动作，也可以是指向动作中根据指示方向无法改变选择光标与菜单项之间落入关系的动作。

可选地，可以基于指向动作移动选择光标来改变移动光标与菜单项之间的对应关系(或落入关系)；还可以基于指向动作移动菜单界面中的菜单项来改变移动光标与菜单项之间的对应关系(或落入关系)。

作为一种可选的实施例，菜单界面包括多个菜单项，多个菜单项排列方案包括以下之一：多个菜单项顺序排列，其中，顺序排列至少包括横向顺序排列和纵向顺序排列；多个菜单项在横竖两个方向按网格状排列；多个菜单项按照环形分层排布，其中，环形的中心为至少一个菜单项的圆形区域，圆形区域外由至少一个菜单项环形围绕；多个菜单项按照环形单层排布，其中，每个菜单项的形状包括圆形、环形和方形。

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完全基于体感动作的口内三维扫描仪操控方法。

本发明提供的技术方案，利用了扫描仪机身中自带的惯性测量传感器(IMU)，通过动作体感进行操作，来实现一些菜单选择、旋转模型等功能。

本发明提供的三维扫描仪，可以脱离鼠标和键盘，以及设置三维扫描仪机身上的实体按键，仅依靠扫描仪机身中的惯性测量传感器(IMU)实现对三维扫描仪的控制。

图2是根据本发明实施例的一种扫描仪的控制流程的示意图，如图2所示，整套方法实现方案主要包含：扫描仪内置IMU数据处理与动作检测、扫描软件中的相关用户界面菜单(简称UI菜单)，其控制流程如下：在初始状态下，检测到对扫描仪的特殊动作(以下称之为触发动作)后，软件中即显示出UI菜单，然后通过对扫描仪动作方向和幅度(以下称之为指向动作)的持续检测，来选择UI菜单中的菜单项，最后，通过UI菜单项的确认机制，来确认已选中的菜单项。菜单项确认后，即可执行此菜单项对应的功能，可能的功能包括但不限于开始扫描、停止扫描、完成扫描、重置、上一步、下一步、进入IMU视图控制模式等。

需要说明的是，IMU视图控制模式，是指持续检测扫描仪的动作方向和幅度(指向动作)，并据此控制三维模型视图旋转、平移或缩放。

需要说明的是，扫描仪内置IMU数据处理与动作检测，是指通过对手持式扫描仪动作的持续侦测，把动作处理并解析为触发动作和指向动作。

图3是根据本发明实施例的一种触发动作的示意图一，图4是根据本发明实施例的一种触发动作的示意图二，如图3和图4所示，触发动作是指扫描仪在停顿后快速规律来回旋转2次，主要包括停顿后上下方向快速来回旋转2次、停顿后左右方向快速摆动2次、以及停顿后以扫描仪自身来回旋转2次。

可选地，指向动作，是指扫描仪的原始IMU数据过滤掉噪声，指向动作同时包含了动作方向和幅度。

需要说明的是，在任意时刻，以上两种动作类型可能同时存在。

可选地，触发动作的检测原理为：从静止状态开始，对扫描仪做一个快速来回旋转摆动的连续动作，这个连续动作过程中扫描仪绕对应旋转轴的角速度会发生急速变化，角速度值会经过增加、减小、过零、反向增加、减小的变化过程，这些数值变化过程可以由集成于扫描仪内部的IMU实时测量获得。因此，利用IMU实时测量数据，可以实现对扫描来回旋转摆动动作的实时检测。IMU可以测量扫描仪机身分别绕x、y、z三个轴的角速度分量，对三个分量分别进行上述动作规律的检测，只要一个分量通过检测即认为检测到动作，从而实现对任意方向的动作的检测。为了确保检测的可靠性，触发动作要求连续进行2次上述摆动，并且在动作前一定要先停顿0.4秒以上，并且整个动作时间周期要求要大于0.8秒，以确保IMU获得足够的数据采样用来进行上述动作的检测处理。

图5是根据本发明实施例的一种表示触发动作的角速度分量的示意图一，图6是根据本发明实施例的一种表示触发动作的角速度分量的示意图二，如图5和图6所示，从图5和图6中数据曲线可以看出，停顿时三个轴角速度分量的数据明显小于0.5度/秒，一次有效动作会在某个轴的角速度分量的曲线上形成类似两个周期的正弦信号，且信号幅值一般会大于20度/秒；因此，对IMU采集的数据做以下处理：

1)首先以一个设定的预定阈值进行滤波，检测并记录超过预定阈值的阈值起始点和阈值终止点，确定开始时刻和开始时刻的数值，以及终止时刻和终止时刻的数值，一个有效的触发动作会形成4个连续正负交替的超过预定阈值的记录，一次正的超过预定阈值的记录包括一个正的阈值起始点和一个正的阈值终止点，一次负的超过预定阈值的记录包括一个负的阈值起始点和一个负的阈值终止点；

2)为了进一步提高动作检测(即触发动作)的严格性，还对前一次超过预定阈值的阈值终止点到下一次过阈值起始点之间的数据，进行单调性判断，即要求每次单向摆动是连贯完成的。

可选地，同时通过上述两个检测处理，且满足时间周期要求，才被确认为是成功有效的触发动作，另外通过调整预定阈值的大小，可以控制动作检测的灵敏性。

可选地，指向动作的检测原理为：持续获取惯性测量传感器(IMU)采集的原始数据(并过滤掉轻微抖动)，包括3个方向的角速度和3个方向的加速度，根据当前应用场景选取出需要的数据。以菜单选择过程为例，此时只需要两个方向的角速度，通过持续记录并对比这两个角速度的大小，就可以判断出当前扫描仪转动的方向和幅度，据此选择上、下、左、右四个方向的菜单。菜单选中后，仍然持续记录并对比数据，以执行后续的菜单确认机制。

图7是根据本发明实施例的一种菜单项竖向按顺序排列的示意图，如图7所示，菜单项竖向按顺序排列；在菜单项选择的过程中，初始选中一个菜单项，然后根据扫描仪的指向动作进行菜单选择，扫描仪往上转动，则选择当前菜单项目上方的菜单，扫描仪往下转动，则选择当前菜单项目下方的菜单。

可选地，在选中某一菜单项后，根据扫描仪的指向动作外加倒计时，进行菜单项确认，具体如下：扫描仪往右(或往左)转动，则当前菜单项也随之往右(或往左)移动，当菜单项目移动超过既定幅度后，进入倒计时区域，开始既定时间(比如1秒)的倒计时，保持此状态至倒计时完成后，菜单项被成功确认。如果在倒计时完成前，菜单项随着扫描仪的指向动作往反方向移动，并且移出倒计时区域，则停止倒计时。

可选地，菜单项还可以横向按顺序排列，扫描仪左右的指向动作用于选择菜单项，扫描仪上下的指向动作用于确认菜单项。

图8是根据本发明实施例的一种菜单项横竖两个方向按网格状排列的示意图，如图8所示，菜单项横竖两个方向按网格状排列；在菜单项选择的过程中，初始选中一个菜单项，然后根据扫描仪的指向动作进行菜单选择，扫描仪往左(右)转动，则选择当前菜单项目左方(右方)的菜单，扫描仪往上(下)转动，则选择当前菜单项目上方(下方)的菜单。

可选地，在选中某一菜单项后，根据倒计时进行菜单项确认，具体如下：选中某一菜单项后，即开始既定时间(比如3秒)的倒计时，保持此状态至倒计时完成后，菜单项被成功确认。如果在倒计时完成前，选择了其它菜单项，则此菜单项停止倒计时，新选中的菜单项开始倒计时。

图9是根据本发明实施例的一种菜单项以环形多层排布的示意图，如图9所示，菜单项以环形排布，另外加上中心位置的菜单项；在菜单项选择的过程中，初始选中在中心的菜单项，然后根据扫描仪的指向动作进行菜单选择，扫描仪往左(右)转动，则选择当前菜单项目左方(右方)的菜单，扫描仪往上(下)转动，则选择当前菜单项目上方(下方)的菜单。

可选地，在选中在中心位置的菜单项后，根据倒计时进行菜单项确认，具体如下：选中中心菜单项后，即开始既定时间(比如3秒)的倒计时，保持此状态至倒计时完成后，菜单项被成功确认。如果在倒计时完成前，选择了其它菜单项，则此菜单项停止倒计时。

可选地，在外侧环形的某一菜单项后，根据扫描仪的指向动作外加倒计时，进行菜单项确认，以右方的菜单项加以说明：选中右侧菜单项后，扫描仪往右转动，则当前菜单项也随之往右移动，当菜单项移动超过既定幅度后，进入倒计时区域，开始既定时间(比如1秒)的倒计时，保持此状态至倒计时完成后，菜单项被成功确认。如果在倒计时完成前，菜单项随着扫描仪的指向动作往反方向移动，并且移出倒计时区域，则停止倒计时。

图10是根据本发明实施例的一种菜单项以环形单层排布的示意图，如图10所示，菜单项以环形排布，其中，每个菜单项可以是圆形、环形、方形等各种形状；在菜单项选择的过程中，可以先选择固定点位，通过指向动作调整菜单项的位置，使位于固定点位的菜单项被选中，以固定点位放到最下方为例说明：始终选中最下方的菜单项，然后根据扫描仪的指向动作，转动整个环形菜单，扫描仪往左转动，则环形菜单顺时针转动，扫描仪往右转动，则环形菜单逆时针转动，每个菜单项都有机会位于固定点位处。

可选地，固定点位还可以放到最上方、最左方、最右方等。

可选地，在选中某一菜单项后，根据扫描仪的指向动作外加倒计时，进行菜单项确认，具体如下：扫描仪往环形的圆心方向转动(或背离圆心方向)，则当前菜单项也随之往圆心方向移动(或背离圆心方向)，当菜单项移动超过既定幅度后，进入倒计时区域，开始既定时间(比如1秒)的倒计时，保持此状态并倒计时完成后，菜单项被成功确认。如果在倒计时完成前，菜单项随着扫描仪的指向动作往反方向移动，并且移出倒计时区域，则停止倒计时。

本发明提供的三维扫描仪，可以在不需要设计机身按键的条件下，完全基于体感动作的完整扫描控制，从而无需为扫描仪设置物理按键或其他配套硬件，降低扫描仪的设计成本；并且通过设置菜单界面中菜单项的排布方式、选择方式，以及确认机制，可以更便于用户对扫描仪的控制。

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扫描仪的控制方法。

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扫描仪的控制方法。

根据本发明实施例，还提供了一种扫描仪的控制装置实施例，需要说明的是，该扫描仪的控制装置可以用于执行本发明实施例中的扫描仪的控制方法，本发明实施例中的扫描仪的控制方法可以在该扫描仪的控制装置中执行。

图11是根据本发明实施例的一种扫描仪的控制装置的示意图，如图11所示，该装置可以包括：第一检测单元1102，用于检测扫描仪的动作信息；判断单元1104，用于判断动作信息是否属于触发动作，其中，触发动作用于触发展示扫描仪的菜单界面；第二检测单元1106，用于在基于触发动作展示菜单界面后，继续检测动作信息，并判断动作信息是否属于指向动作，其中，指向动作用于选择菜单界面中的菜单项；控制单元1108，用于基于触发动作和指向动作，控制扫描仪。

需要说明的是，该实施例中的第一检测单元1102可以用于执行本申请实施例中的步骤S102，该实施例中的判断单元1104可以用于执行本申请实施例中的步骤S104，该实施例中的第二检测单元1106可以用于执行本申请实施例中的步骤S106，该实施例中的控制单元1108可以用于执行本申请实施例中的步骤S108。上述单元与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。

在本发明实施例中，通过检测扫描仪的动作信息；判断动作信息是否属于触发动作，其中，触发动作用于触发展示扫描仪的菜单界面；在基于触发动作展示菜单界面后，继续检测动作信息，并判断动作信息是否属于指向动作，其中，指向动作用于选择菜单界面中的菜单项；基于触发动作和指向动作，控制扫描仪，可以通过触发动作启动菜单界面，通过触发动作在菜单界面中选择菜单项，达到了完全依靠用户的动作信息控制扫描仪的目的，，从而实现了在脱离实体按键的情况下对扫描仪进行控制的技术效果，进而解决了扫描仪无法脱离实体按键控制的技术问题。

作为一种可选的实施例，第一检测单元和第二检测单元包括：检测模块，用于检测扫描仪在空间坐标系下的至少一个角速度分量，其中，每个角速度分量用于表示扫描仪绕x轴、y轴或z轴运动。

作为一种可选的实施例，判断单元包括：第一判断模块，用于判断在预定时间周期内是否存在至少一个角速度分量的连续变化幅度超过预定阈值；第一确定模块，用于在预定时间周期内存在至少一个角速度分量的连续变化幅度超过预定阈值的情况下，确定动作信息属于触发动作；第二确定模块，用于在预定时间周期内不存在至少一个角速度分量的连续变化幅度超过预定阈值的情况下，确定动作信息不属于触发动作。

作为一种可选的实施例，第一判断模块包括：记录模块，用于记录每个角速度分量在预定时间周期内的阈值起始点和阈值终止点，其中，阈值起始点表示角速度分量超过预定阈值的开始时刻和开始时刻的数值，阈值终止点表示角速度分量超过预定阈值的终止时刻和终止时刻的数值；第一判断子模块，用于判断阈值起始点和阈值终止点的数量是否符合预定数量，且阈值起始点的数值与阈值终止点的数值是否连续正负交替；第二判断子模块，用于在阈值起始点和阈值终止点的数量符合预定数量，且阈值起始点的数值与阈值终止点的数值连续正负交替的情况下，根据相邻的阈值终止点与阈值起始点，判断动作信息所指示的动作是否连续；第三确定模块，用于在动作信息所指示的动作连续的情况下，确定角速度分量在预定时间周期内连续变化幅度超过预定阈值。

作为一种可选的实施例，判断单元包括：第一判断模块，用于基于至少一个角速度分量判断动作信息所指示的扫描仪是否在预定时间周期内连续运动；第二判断模块，用于在确定扫描仪在预定时间周期内连续运动的情况下，基于动作信息判断扫描仪是否存在至少一个角速度分量超过预定幅值；第四确定模块，用于在确定扫描仪存在至少一个角速度分量超过预定幅值的情况下，确定动作信息属于触发动作。

作为一种可选的实施例，第一判断模块包括：滤波模块，用于按照预定阈值对至少一个角速度分量滤波，确定每个角速度分量超过预定阈值的阈值起始点和阈值终止点，其中，阈值起始点表示角速度分量超过预定阈值的开始时刻和开始时刻的数值，阈值终止点表示角速度分量超过预定阈值的终止时刻和终止时刻的数值；第三判断模块，用于判断预定时间阈值内的阈值起始点和阈值终止点的数量是否符合预定数量，且阈值起始点的数值与阈值终止点的数值是否连续正负交替；第五确定模块，用于在阈值起始点和阈值终止点的数量符合预定数量，且阈值起始点的数值与阈值终止点的数值连续正负交替的情况下，确定扫描仪在预定时间周期内连续运动。

作为一种可选的实施例，该装置还包括：第四判断模块，用于在确定每个角速度分量超过预定阈值的阈值起始点和阈值终止点之后，基于相邻的阈值终止点与阈值起始点之间的角速度分量进行单调性判断；第六确定模块，用于根据单调性判断结果，确定扫描仪的运动是否连续。

作为一种可选的实施例，第二检测单元包括：第五判断模块，用于判断菜单界面是否已被触发；第七确定模块，用于在菜单界面已被触发的情况下，根据至少一个角速度分量确定指向动作的指示方向；选择模块，用于根据指示方向在菜单界面中选择菜单项。

作为一种可选的实施例，第七确定模块包括：第八确定模块，用于根据持续记录的至少一个角速度分量确定至少一个运动方向的运动幅度，其中，运动方向包括扫描仪绕x轴、y轴或z轴运动的方向；第九确定模块，用于确定运动幅度的最大值对应的运动方向为指示方向。

作为一种可选的实施例，菜单界面包括：选择光标和至少一个菜单项，选择模块包括：控制模块，用于根据指示方向控制选择光标与至少一个菜单项之间的落入关系；选中模块，用于根据确定指令选中选择光标所落入的菜单项，其中，确定指令由选择光标落入的时间长度触发，或由特定动作触发。

作为一种可选的实施例，菜单界面包括多个菜单项，多个菜单项排列方案包括以下之一：多个菜单项顺序排列，其中，顺序排列至少包括横向顺序排列和纵向顺序排列；多个菜单项在横竖两个方向按网格状排列；多个菜单项按照环形分层排布，其中，环形的中心为至少一个菜单项的圆形区域，圆形区域外由至少一个菜单项环形围绕；多个菜单项按照环形单层排布，其中，每个菜单项的形状包括圆形、环形和方形。

图12是根据本发明实施例的一种扫描仪的示意图，如图12所示，该装置可以包括：惯性测量传感器1202，用于采集动作信息；处理设备1204，与所述惯性测量传感器通信，用于接收所述动作信息；判断所述动作信息是否属于触发动作；在基于所述触发动作展示所述菜单界面后，继续接收所述动作信息，并判断所述动作信息是否属于指向动作；基于所述触发动作展示所述扫描仪的菜单界面，基于所述指向动作选择所述菜单界面中的菜单项，控制所述扫描仪。

在本发明实施例中，通过检测扫描仪的动作信息；判断动作信息是否属于触发动作，其中，触发动作用于触发展示扫描仪的菜单界面；在基于触发动作展示菜单界面后，继续检测动作信息，并判断动作信息是否属于指向动作，其中，指向动作用于选择菜单界面中的菜单项；基于触发动作和指向动作，控制扫描仪，可以通过触发动作启动菜单界面，通过触发动作在菜单界面中选择菜单项，达到了完全依靠用户的动作信息控制扫描仪的目的，，从而实现了在脱离实体按键的情况下对扫描仪进行控制的技术效果，进而解决了扫描仪无法脱离实体按键控制的技术问题。

图13是根据本发明实施例的一种扫描仪的控制系统的示意图，如图13所示，该装置可以包括：扫描仪1302，用于采集动作信息；计算机1304，与所述扫描仪通信，用于接收所述动作信息；判断所述动作信息是否属于触发动作；在基于所述触发动作展示所述菜单界面后，继续接收所述动作信息，并判断所述动作信息是否属于指向动作；基于所述触发动作展示所述扫描仪的菜单界面，基于所述指向动作选择所述菜单界面中的菜单项，控制所述扫描仪。

在本发明实施例中，通过检测扫描仪的动作信息；判断动作信息是否属于触发动作，其中，触发动作用于触发展示扫描仪的菜单界面；在基于触发动作展示菜单界面后，继续检测动作信息，并判断动作信息是否属于指向动作，其中，指向动作用于选择菜单界面中的菜单项；基于触发动作和指向动作，控制扫描仪，可以通过触发动作启动菜单界面，通过触发动作在菜单界面中选择菜单项，达到了完全依靠用户的动作信息控制扫描仪的目的，，从而实现了在脱离实体按键的情况下对扫描仪进行控制的技术效果，进而解决了扫描仪无法脱离实体按键控制的技术问题。

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 (14)

1.一种扫描仪的控制方法，其特征在于，包括：

检测扫描仪的动作信息；

判断所述动作信息是否属于触发动作，其中，所述触发动作用于触发展示所述扫描仪的菜单界面；

在基于所述触发动作展示所述菜单界面后，继续检测所述动作信息，并判断所述动作信息是否属于指向动作，其中，所述指向动作用于选择所述菜单界面中的菜单项；

基于所述触发动作和所述指向动作，控制所述扫描仪。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测扫描仪的动作信息包括：

检测所述扫描仪在空间坐标系下的至少一个角速度分量，其中，每个所述角速度分量用于表示所述扫描仪绕x轴、y轴或z轴运动。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述动作信息是否属于触发动作包括：

基于至少一个所述角速度分量判断所述动作信息所指示的所述扫描仪是否在预定时间周期内连续运动；

在确定所述扫描仪在预定时间周期内连续运动的情况下，基于所述动作信息判断所述扫描仪是否存在至少一个所述角速度分量超过预定幅值；

在确定所述扫描仪存在至少一个所述角速度分量超过所述预定幅值的情况下，确定所述动作信息属于所述触发动作。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于至少一个所述角速度分量判断所述动作信息所指示的所述扫描仪是否在预定时间周期内连续运动包括：

按照预定阈值对所述至少一个所述角速度分量滤波，确定每个所述角速度分量超过所述预定阈值的阈值起始点和阈值终止点，其中，所述阈值起始点表示所述角速度分量超过所述预定阈值的开始时刻和所述开始时刻的数值，所述阈值终止点表示所述角速度分量超过所述预定阈值的终止时刻和所述终止时刻的数值；

判断所述预定时间阈值内的所述阈值起始点和所述阈值终止点的数量是否符合预定数量，且所述阈值起始点的数值与所述阈值终止点的数值是否连续正负交替；

在所述阈值起始点和所述阈值终止点的数量符合预定数量，且所述阈值起始点的数值与所述阈值终止点的数值连续正负交替的情况下，确定所述扫描仪在预定时间周期内连续运动。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定每个所述角速度分量超过所述预定阈值的阈值起始点和阈值终止点之后，所述方法还包括：

基于相邻的所述阈值终止点与所述阈值起始点之间的所述角速度分量进行单调性判断；

根据所述单调性判断结果，确定所述扫描仪的运动是否连续。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述动作信息是否属于指向动作包括：

判断所述菜单界面是否已被触发；

在所述菜单界面已被触发的情况下，根据至少一个所述角速度分量确定所述指向动作的指示方向；

根据所述指示方向在所述菜单界面中选择所述菜单项。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据至少一个所述角速度分量确定所述指向动作的指示方向包括：

根据持续记录的至少一个所述角速度分量确定至少一个运动方向的运动幅度，其中，所述运动方向包括所述扫描仪绕x轴、y轴或z轴运动的方向；

确定所述运动幅度的最大值对应的所述运动方向为指示方向。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述菜单界面包括：选择光标和至少一个所述菜单项，根据所述指示方向在所述菜单界面中选择所述菜单项包括：

根据所述指示方向控制所述选择光标与至少一个所述菜单项之间的落入关系；

根据确定指令选中所述选择光标所落入的所述菜单项，其中，所述确定指令由所述选择光标落入的时间长度触发，或由特定动作触发。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述菜单界面包括多个所述菜单项，多个所述菜单项排列方案包括以下之一：

多个所述菜单项顺序排列，其中，所述顺序排列至少包括横向顺序排列和纵向顺序排列；

多个所述菜单项在横竖两个方向按网格状排列；

多个所述菜单项按照环形分层排布，其中，所述环形的中心为至少一个所述菜单项的圆形区域，所述圆形区域外由至少一个所述菜单项环形围绕；

多个所述菜单项按照环形单层排布，其中，每个所述菜单项的形状包括圆形、环形和方形。

10.一种扫描仪的控制装置，其特征在于，包括：

第一检测单元，用于检测扫描仪的动作信息；

判断单元，用于判断所述动作信息是否属于触发动作，其中，所述触发动作用于触发展示所述扫描仪的菜单界面；

第二检测单元，用于在基于所述触发动作展示所述菜单界面后，继续检测所述动作信息，并判断所述动作信息是否属于指向动作，其中，所述指向动作用于选择所述菜单界面中的菜单项；

控制单元，用于基于所述触发动作和所述指向动作，控制所述扫描仪。

11.一种扫描仪，其特征在于，包括：

惯性测量传感器，用于采集动作信息；

处理设备，与所述惯性测量传感器通信，用于接收所述动作信息；判断所述动作信息是否属于触发动作；在基于所述触发动作展示菜单界面后，继续接收所述动作信息，并判断所述动作信息是否属于指向动作；基于所述触发动作展示所述扫描仪的菜单界面，基于所述指向动作选择所述菜单界面中的菜单项，控制所述扫描仪。

12.一种扫描仪的控制系统，其特征在于，包括：

扫描仪，用于采集动作信息；

计算机，与所述扫描仪通信，用于接收所述动作信息；判断所述动作信息是否属于触发动作；在基于所述触发动作展示菜单界面后，继续接收所述动作信息，并判断所述动作信息是否属于指向动作；基于所述触发动作展示所述扫描仪的菜单界面，基于所述指向动作选择所述菜单界面中的菜单项，控制所述扫描仪。

13.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至9中任意一项所述的扫描仪的控制方法。

14.一种处理器，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9中任意一项所述的扫描仪的控制方法。

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