CN110966917A

CN110966917A - 移动终端室内三维扫描系统及方法

Info

Publication number: CN110966917A
Application number: CN201811148819.7A
Authority: CN
Inventors: 孙其民; 李炜
Original assignee: Inlife Handnet Co Ltd
Current assignee: Inlife Handnet Co Ltd
Priority date: 2018-09-29
Filing date: 2018-09-29
Publication date: 2020-04-07

Abstract

一种移动终端室内三维扫描系统及方法；所述移动终端室内三维扫描系统包括：固定底盘(500)；运动底盘(400)，可平面运动地设置在固定底盘(500)上；转动圆盘(200)，可自转地安装在运动底盘(400)上；固定架(100)，相对固定地安装在转动圆盘(200)上，用于固定带有摄像头的移动终端；处理装置(300)，与转动圆盘(200)通讯连接，用于与移动终端通讯连接，以使转动圆盘(200)和移动终端配合来实现360°扫描。本发明的移动终端室内三维扫描系统及方法设计巧妙，实用性强。

Description

移动终端室内三维扫描系统及方法

技术领域

本发明涉及三维扫描领域，尤其涉及一种移动终端室内三维扫描系统及方法。

背景技术

在目前的室内三维扫描技术中，多采用结构光三维扫描测量方法，即，在室内固定点放置双摄像装置，利用双摄像装置的三角交汇得到形体的三维坐标信息。与传统测量方法相比，它具有无接触、检测速度快、数据量大等优点；然而，由于这种室内三维扫描需要布置的点较多，对每个检测点需要都手动移动测量设备进行检测；这样，在一般情况下，一个100m²的房屋的扫描时间能够达到1h-2h，扫描时间较长。此外，扫描过程需要采用专业的三维扫描装置，成本较高，其用户体验也不够友好。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出一种移动终端室内三维扫描系统及方法。

本发明所提出的技术方案如下：

本发明提出了一种移动终端室内三维扫描系统，包括：

固定底盘；

运动底盘，可平面运动地设置在固定底盘上；

转动圆盘，可自转地安装在运动底盘上；

固定架，相对固定地安装在转动圆盘上，用于固定带有摄像头的移动终端；

处理装置，与转动圆盘通讯连接，用于与移动终端通讯连接，以使转动圆盘和移动终端配合来实现360°扫描。

本发明上述的移动终端室内三维扫描系统，转动圆盘通过连接轴安装在运动底盘上；转动圆盘与连接轴固定，连接轴可转动地安装在运动底盘上。

本发明上述的移动终端室内三维扫描系统，转动圆盘通过连接轴安装在运动底盘上；连接轴与运动底盘固定，转动圆盘可转动地安装在连接轴上。

本发明上述的移动终端室内三维扫描系统，移动终端采用平板电脑、智能手机或笔记本电脑。

本发明上述的移动终端室内三维扫描系统，处理装置通过内置的三维扫描程序，控制转动圆盘转动，并通过移动终端控制其摄像头的拍摄功能。

本发明上述的移动终端室内三维扫描系统，处理装置为专用于驱动转动圆盘转动的单片机，移动终端通过内置三维扫描程序驱动处理装置来控制转动圆盘转动。

本发明还提出了一种基于如上所述的移动终端室内三维扫描系统的三维扫描方法，包括：

步骤S1、将固定底盘放置在预设扫描点上，将移动终端放置在固定架上；

步骤S2、驱动运动底盘以使其带动转动圆盘连同固定架以及移动终端运动到第一测量点；然后，使转动圆盘转动，同时使移动终端拍摄360°的第一图像；

步骤S3、完成第一图像的拍摄后，驱动运动底盘以使其带动转动圆盘连同固定架以及移动终端运动到第二测量点；然后，使转动圆盘转动，同时使移动终端拍摄360°的第二图像；

步骤S4、通过处理装置对第一图像和第二图像进行合成，形成深度图。

本发明上述的三维扫描方法中，邻近的两个房间的连接位置设置一个扫描点，以该扫描点所获得的深度图将该两个房间中所获得的深度图衔接起来。

本发明提出了一种移动终端室内三维扫描系统及方法，使得被固定的带有摄像头的移动终端既可以做自转运动，也可以做平面运动；这样，该移动终端可以通过自转实现360°扫描，还通过平面运动实现在两个测量点进行扫描的功能以实现现有双摄像装置的扫描效果。本发明的移动终端室内三维扫描系统及方法设计巧妙，实用性强。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1示出了本发明优选实施例的移动终端室内三维扫描系统的原理结构示意图。

具体实施方式

本发明所要解决的技术问题是：现有的室内三维扫描需要布置的点较多，对每个检测点需要都手动移动测量设备进行检测；同时，需要采用专业的双摄像装置，成本较高，其用户体验也不够友好。本发明就该技术问题而提出的技术思路是：构造一种移动终端室内三维扫描系统，使得被固定的带有摄像头的移动终端既可以做自转运动，也可以做平面运动；这样，该移动终端可以通过自转实现360°扫描，还通过平面运动实现在两个测量点进行扫描的功能以实现现有双摄像装置的扫描效果。

为了使本发明的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便于本领域技术人员理解和实施本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，图1示出了本发明优选实施例的移动终端室内三维扫描系统的原理结构示意图。该移动终端室内三维扫描系统包括：

固定底盘500；

运动底盘400，可平面运动地设置在固定底盘500上；

转动圆盘200，可自转地安装在运动底盘400上；

固定架100，相对固定地安装在转动圆盘200上，用于固定带有摄像头的移动终端；

处理装置300，与转动圆盘200通讯连接，用于与移动终端(图中未示出)通讯连接，以使转动圆盘200和移动终端配合来实现360°扫描。

在上述技术方案中，运动底盘400所做的平面运动，可以为直线运动，也可以采用其他轨迹运动方式，如弧形运动等。当运动底盘400进行直线运动时，可以采用固定的直线轨道进行引导，也可以采用直线牵引装置进行驱动。可以理解，当运动底盘400进行其他轨迹运动时，可以采用对应形状的轨道进行引导，也可以采用对应轨迹牵引装置进行驱动。优选地，运动底盘400所做的平面运动为直线运动，这样，在运动底盘400直线运动前后，移动终端的朝向保持不变。在这里，通过运动底盘400，可以使得移动终端可以在至少两个测量点进行拍摄图像，从而模拟双目摄像头的拍摄效果，以此并通过双目测距原理来获得深度图数据。

进一步地，如图1所示，转动圆盘200通过连接轴210安装在运动底盘400上；可以理解，在一些实施例中，转动圆盘200与连接轴210固定，连接轴210可转动地安装在运动底盘400上；在另一些实施例中，连接轴210与运动底盘400固定，转动圆盘200可转动地安装在连接轴210上。

进一步地，移动终端可采用平板电脑、智能手机、笔记本电脑等，这些设备均具有摄像头，以供三维扫描的拍摄之用。

进一步地，在本实施例中，处理装置300为专用于驱动转动圆盘200转动的单片机，移动终端通过内置三维扫描程序驱动处理装置300来控制转动圆盘200转动，具体可以控制转动圆盘200的转动幅度、转动速度以及转动持续时间等，通过这些参数的控制，可以控制移动终端朝向的变化。这样，通过移动终端朝向的参数控制，配合移动终端上摄像头的操作，实现三维扫描过程的控制。在另外一些实施例中，处理装置300通过内置的三维扫描程序，控制转动圆盘200转动，并通过移动终端控制其摄像头的拍摄功能，同样能实现三维扫描过程的控制。

进一步地，运动底盘400的平面运动可通过人工实现，或者通过机械实现。在本实施例中，由于运动底盘400没有与处理装置300通讯连接，因此，运动底盘400的运动距离是预设好的，并且该运动距离是以常量存储在处理装置300中，以便于在获得深度图数据时进行调用。可以理解，在其他一些实施例中，处理装置300还与运动底盘400通讯连接，用于控制运动底盘400的平面运动，具体控制运动底盘400的平面运动位移及其运动起点和运动终点。

进一步地，本发明还提出了一种基于上述移动终端室内三维扫描系统的三维扫描方法，包括以下步骤：

步骤S1、将固定底盘500放置在预设扫描点上，将移动终端放置在固定架100上；

步骤S2、驱动运动底盘400以使其带动转动圆盘200连同固定架100以及移动终端运动到第一测量点；然后，使转动圆盘200转动，同时使移动终端拍摄360°的第一图像；

步骤S3、完成第一图像的拍摄后，驱动运动底盘400以使其带动转动圆盘200连同固定架100以及移动终端运动到第二测量点；然后，使转动圆盘200转动，同时使移动终端拍摄360°的第二图像；

步骤S4、通过处理装置300对第一图像和第二图像进行合成，形成深度图。这样，在该预设扫描点上的扫描测量即可完成。

之后，使用者可以将整套设备搬到下一个预设扫描点进行测量。由于整套设备很轻，移动比较方便，同时由于利用使用者自己的移动终端作为拍摄装置，大幅度节省了成本，使大部分使用者不需要借助昂贵的专业三维扫描装置即可完成房间的三维扫描，对三维扫描和VR看房的推广有很大的促进作用。

在进行多间房屋的扫描时，邻近的两个房间的连接位置(比如门)设置一个扫描点，以此扫描点所获得的深度图将该两个房间中所获得的深度图衔接起来；当室内所有的扫描点完成扫描后，处理装置300对扫描数据进行拼接，即可形成整套居室的扫描图像。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种移动终端室内三维扫描系统，其特征在于，包括：

固定底盘(500)；

运动底盘(400)，可平面运动地设置在固定底盘(500)上；

转动圆盘(200)，可自转地安装在运动底盘(400)上；

固定架(100)，相对固定地安装在转动圆盘(200)上，用于固定带有摄像头的移动终端；

处理装置(300)，与转动圆盘(200)通讯连接，用于与移动终端通讯连接，以使转动圆盘(200)和移动终端配合来实现360°扫描。

2.根据权利要求1所述的移动终端室内三维扫描系统，其特征在于，转动圆盘(200)通过连接轴(210)安装在运动底盘(400)上；转动圆盘(200)与连接轴(210)固定，连接轴(210)可转动地安装在运动底盘(400)上。

3.根据权利要求1所述的移动终端室内三维扫描系统，其特征在于，转动圆盘(200)通过连接轴(210)安装在运动底盘(400)上；连接轴(210)与运动底盘(400)固定，转动圆盘(200)可转动地安装在连接轴(210)上。

4.根据权利要求1所述的移动终端室内三维扫描系统，其特征在于，移动终端采用平板电脑、智能手机或笔记本电脑。

5.根据权利要求1所述的移动终端室内三维扫描系统，其特征在于，处理装置(300)通过内置的三维扫描程序，控制转动圆盘(200)转动，并通过移动终端控制其摄像头的拍摄功能。

6.根据权利要求1所述的移动终端室内三维扫描系统，其特征在于，处理装置(300)为专用于驱动转动圆盘(200)转动的单片机，移动终端通过内置三维扫描程序驱动处理装置(300)来控制转动圆盘(200)转动。

7.一种基于如权利要求1-6任意一项所述的移动终端室内三维扫描系统的三维扫描方法，其特征在于，包括：

步骤S1、将固定底盘(500)放置在预设扫描点上，将移动终端放置在固定架(100)上；

步骤S2、驱动运动底盘(400)以使其带动转动圆盘(200)连同固定架(100)以及移动终端运动到第一测量点；然后，使转动圆盘(200)转动，同时使移动终端拍摄360°的第一图像；

步骤S3、完成第一图像的拍摄后，驱动运动底盘(400)以使其带动转动圆盘(200)连同固定架(100)以及移动终端运动到第二测量点；然后，使转动圆盘(200)转动，同时使移动终端拍摄360°的第二图像；

步骤S4、通过处理装置(300)对第一图像和第二图像进行合成，形成深度图。

8.根据权利要求7所述的三维扫描方法，其特征在于，邻近的两个房间的连接位置设置一个扫描点，以该扫描点所获得的深度图将该两个房间中所获得的深度图衔接起来。