CN112539710A - 一种具有不同工作模式的三维扫描系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有不同工作模式的三维扫描系统，包括三维扫描仪、位置信息获取模块、模式识别模块及服务器；本发明通过三维扫描仪进行扫描，以位置信息获取模块获取扫描对象的位置信息，以模式识别模块判别扫描对象的位置信息且根据扫描对象的位置信息控制三维扫描仪的扫描模式，能够实现精多种不同扫描模式的扫描，最后通过服务器得以显示；相比于现有的无法满足多种模式的三维扫描仪，本发明能满足多种扫描模式共同存在，不仅扫描精度高且工作效率较高。

Description

一种具有不同工作模式的三维扫描系统

技术领域

本发明涉及三维扫描技术领域，具体涉及一种具有不同工作模式 的三维扫描系统。

背景技术

现有老款的三维扫描仪不同时具备普通模式、精细模式和大范围 扫描模式，功能比较单一，但是在实地运用中，很多零件既需要普通 模式，也要精细模式和大范围扫描模式，如果在需要三种模式共同存 在时，则需要不停更换扫描设备，这样不仅导致扫描精度不高，同时 也使得设备工作效率低下。

发明内容

(一)、本发明针对现有技术中无法满足普通模式、精细模式和 大范围扫描模式共同存在，导致描精度不高及工作效率低下的问题， 本发明提供了一种具有不同工作模式的三维扫描系统。

(二)、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有不 同工作模式的三维扫描系统，包括三维扫描仪、位置信息获取模块、 模式识别模块及服务器；

所述三维扫描仪进行预扫描将预扫描数据发送给所述位置信息获 取模块；

所述位置获取模块根据预扫描数据得出扫描对象的位置信息，所 述位置信息获取模块将所述位置信息发送给所述模式识别模块；

所述模式识别模块根据所述位置信息控制所述三维扫描仪切换 扫描模式；

所述三维扫描仪采用相应扫描模式对扫描对象进行扫描并将扫 描到的信息发送至服务器；

进一步的，所述扫描对象的位置信息为所述三维扫描仪到扫描对 象的标志点的位置信息。

进一步的，所述扫描对象的位置信息为所述三维扫描仪获取的扫 描对象的点云的位置信息。

进一步的，所述三维扫描仪包括机架、扫描总成、第一相机及第 二相机，所述第一相机与所述第二相机设置在所述机架两端，所述扫 描总成设置于第一相机与所述第二相机中间且位于所述机架上。

进一步的，所述三维扫描系统的位置信息获取模块得出扫描对象 的位置信息包括获取扫描对象的标志点P的坐标、第一相机到P点的 距离为L1、第二相机到P点的距离为L2以及L1与L2所成夹角α。

进一步的，所述三维扫描系统具有三种扫描模式，分别为精细扫 描模式、普通扫描模式及大范围扫描模式。

进一步的，所述三维扫描系统的模式识别模块识别方式如下：

当45°<α≤90°，所述模式识别模块控制所述三维扫描仪切换 为精细扫描模式；

当25°<α≤45°，所述模式识别模块控制所述三维扫描仪切换 为普通扫描模式；

当15°<α≤25°，所述模式识别模块控制所述三维扫描仪切换 为大范围扫描模式。

(三)、有益效果：本发明通过三维扫描仪进行扫描，以位置信 息获取模块获取扫描对象的位置信息，以模式识别模块判别扫描对象 的位置信息且根据扫描对象的位置信息控制三维扫描仪的扫描模式， 能够实现精多种不同扫描模式的扫描，最后通过服务器得以显示；相 比于现有的无法满足多种模式的三维扫描仪，本发明能满足多种扫描 模式共同存在，不仅扫描精度高且工作效率较高。

附图说明

图1为本发明所述的一种具有不同工作模式的三维扫描系统的三 维扫描仪的结构示意图；

图2为本发明所述的一种具有不同工作模式的三维扫描系统的三 维扫描仪的扫描总成结构示意图；

图3为本发明所述的一种具有不同工作模式的三维扫描系统的结 构示意图；

图4为本发明所述的一种具有不同工作模式的三维扫描系统的工 作原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机架；2、扫描总成；3、第一相机；4、第二相机；

21、普通扫描组件；22、补充扫描组件；23、精细扫描组件；

211、第一激光器；212、第二激光器；

231、第三激光器；232、第四激光器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于 解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供一种具有不同工作模式的三维扫描系统，该扫描系统 包括三维扫描仪，其三维扫描仪参阅图1和图2，该三维扫描仪包括 机架1及设置于机架1中间的扫描总成2；扫描总成2包括普通扫描 组件21、补充扫描组件22及精细扫描组件23；补充扫描组件22设 置于扫描总成2中心，普通扫描组件21与精细扫描组件23以补充扫 描组件22为中心成中心对称分部；其中，普通扫描组件21包括第一 激光器211及第二激光器212，第一激光器211与第二激光器212并 排设置于扫描总成2一侧；精细扫描组件23包括第三激光器231及第四激光器232，第三激光器231与第四激光器232并排设置且位于 普通扫描组件21对侧；第一激光器211和第二激光器212为焦距 325mm的13线蓝光激光器，补充扫描组件22为焦距325mm的单线蓝 光激光器，第三激光器231和第四激光器232为焦距为200mm的7线 激光器；在进行普通扫描模式下的扫描时，开启第一激光器211和第 二激光器212进行扫描，并且以补充扫描组件22进行补充扫描；在 大范围扫描模式下只需要开启第一激光器211和第二激光器212进行 扫描；在进行精细扫描模式时则开启第三激光器231和第四激光器 232。

其中，第一激光器211、第二激光器212、第三激光器231、第 四激光器232外置头部皆为矩形结构，第一激光器211及第二激光器 212头部的矩形长边延长线成120°夹角，第三激光231器及第四激 光器232头部的矩形长边延长线成120°夹角；这样可以保证激光器 发射的激光线能够全方位的射到扫描对象的表面，从而使得扫描更加 清晰；在三维扫描仪的机架1两端分别设置有第一相机3及第二相机 4；由于在对具有孔状的结构的物体进行扫描时，只采用激光扫描存 在扫描得到的孔状结构会发生变形，因此需添加第一相机3及第二相 机4进行拍照获取二维的图片，可以准确的得到孔状结构的实际数据 且不会失真。

参阅图3和图4，本发明为一种具有不同工作模式的三维扫描系 统，这系统目的是为了使扫描仪能够自动选择对应的扫描模式对扫描 对象进行扫描，已得到更加清晰的扫描图；由上述内容可知，三维扫 描仪具有三种扫描模式，分别为精细扫描模式、普通扫描模式以及大 范围扫描模式；因此设计该扫描系统包括上述的三维扫描仪、位置信 息获取模块、模式识别模块及服务器；其工作流程如下：

首先，三维扫描仪进行预扫描将预扫描数据发送给位置信息获取 模块；这里所说的预扫描数据大致包括物体的方位及提取的特征信 息；

然后通过位置获取模块根据预扫描数据计算出扫描对象精准的 的位置信息，位置信息获取模块将位置信息发送给模式识别模块；这 里所说的位置信息为三维扫描仪到扫描对象的标志点的位置信息，也 可以是三维扫描仪获取的扫描对象的点云的位置信息。

再以模式识别模块根据位置信息判断三维扫描仪应该采用的扫 描模式，随后控制三维扫描仪切换扫描模式；

最后以三维扫描仪采用相应扫描模式对扫描对象进行扫描并将 扫描到的信息发送至服务器，通过服务器进行像素提取并进行显示。

参阅图1，在本实施例中，我们以扫描对象的标志点的位置信息 为准；具体的，三维扫描系统的位置信息获取模块得出扫描对象的位 置信息包括获取扫描对象的标志点P的坐标、第一相机3到P点的距 离为L1、第二相机4到P点的距离为L2以及L1与L2所成夹角α；那么在本实施例中，三维扫描系统的模式识别模块识别方式如下：

当45°<α≤90°，所述模式识别模块控制所述三维扫描仪切换 为精细扫描模式；

当25°<α≤45°，所述模式识别模块控制所述三维扫描仪切换 为普通扫描模式；

当15°<α≤25°，所述模式识别模块控制所述三维扫描仪切换 为大范围扫描模式。

本发明中未对具体结构做出描述的机构、组件和部件均为现有技 术中已经存在的现有结构。可以从市面上直接购买得到。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在 本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有不同工作模式的三维扫描系统，其特征在于，包括三维扫描仪、位置信息获取模块、模式识别模块及服务器；

所述三维扫描仪进行预扫描将预扫描数据发送给所述位置信息获取模块；

所述位置获取模块根据预扫描数据得出扫描对象的位置信息，所述位置信息获取模块将所述位置信息发送给所述模式识别模块；

所述模式识别模块根据所述位置信息控制所述三维扫描仪切换扫描模式；

所述三维扫描仪采用相应扫描模式对扫描对象进行扫描并将扫描到的信息发送至服务器。

2.根据权利要求1所述的一种具有不同工作模式的三维扫描系统，其特征在于，所述扫描对象的位置信息为所述三维扫描仪到扫描对象的标志点的位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种具有不同工作模式的三维扫描系统，其特征在于，所述扫描对象的位置信息为所述三维扫描仪获取的扫描对象的点云的位置信息。

4.根据权利要求2所述的一种具有不同工作模式的三维扫描系统，其特征在于，所述三维扫描仪包括机架(1)、扫描总成(2)、第一相机(3)及第二相机(4)，所述第一相机(3)与所述第二相机设置在所述机架(1)两端，所述扫描总成(2)设置于第一相机(3)与所述第二相机中间且位于所述机架(1)上。

5.根据权利要求4所述的一种具有不同工作模式的三维扫描系统，其特征在于，所述三维扫描系统的位置信息获取模块得出扫描对象的位置信息包括获取扫描对象的标志点P的坐标、第一相机(3)到P点的距离为L1、第二相机(4)到P点的距离为L2以及L1与L2所成夹角α。

6.根据权利要求5所述的一种具有不同工作模式的三维扫描系统，其特征在于，所述三维扫描系统具有三种扫描模式，分别为精细扫描模式、普通扫描模式及大范围扫描模式。

7.根据权利要求6所述的一种具有不同工作模式的三维扫描系统，其特征在于，所述三维扫描系统的模式识别模块识别方式如下：

当45°<α≤90°，所述模式识别模块控制所述三维扫描仪切换为精细扫描模式；

当25°<α≤45°，所述模式识别模块控制所述三维扫描仪切换为普通扫描模式；

当15°<α≤25°，所述模式识别模块控制所述三维扫描仪切换为大范围扫描模式。

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