CN113643415A - 一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及扫描技术领域，具体涉及一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法及其装置。包括：获取扫描采集指令；捕捉扫描物的物理信息，进行预处理和建模；全彩镜头发射全频光至扫描物处，经扫描物体反馈的波长并反馈；收集信号，进行逻辑判断处理后定位对应点位；进行贴图。本发明装置包括：建模预处理模块、发射模块、接收判断模块和执行模块。利用数据的采集，实现色彩信息的采集，而后通过信息反馈进行传输彩色信息，在通过判断模块进行色彩的鉴别，而后输出信号。全彩镜头和接受判断模块实现二维与三维的实时对照，以保证色彩区域的精准对照。全频光对彩色物体的颜色反馈的波长，经由逻辑判断，进行三维模型的贴图，实现三维渲染的效果。
Description
技术领域
本发明涉及扫描技术领域，具体涉及一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法及其装置。
背景技术
三维扫描仪是一种科学仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状（几何构造）与外观数据（如颜色、表面反照率等性质）。搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途，举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。
三维扫描仪的制作并非仰赖单一技术，各种不同的重建技术都有其优缺点，成本与售价也有高低之分。并无一体通用之重建技术，仪器与方法往往受限于物体的表面特性。例如光学技术不易处理闪亮、镜面或半透明的表面，而激光技术不适用于脆弱或易变质的表面。
而通过三维扫描仪创建物体几何表面的点云，这些点可用来插补成物体的表面形状，越密集的点云进行逆向建模。若扫描仪能够获取表面颜色，则可进一步在重建的表面上粘贴材质贴图，亦即所谓的材质印射。
现在有专利号为CN107095393A的名为一种基于图像识别及三维建模技术的定制鞋制作方法及系统的专利，该专利根据用户的需求或者足部特征，同时实现：(1)鞋子与足型完全或者近似匹配；(2)符合足部健康需求；(3)制作周期短；(4)用户操作省时、便捷；(5)制作成本低；(6)鞋子舒适性高；(7)鞋子可以矫形；(8)综合考虑足部图像、压力分布数据，获取完整的足部数据；(9)满足用户个性化(例如美观)需求。同样应用在工业设计，现有的三维扫描仪根据产品的特性进行不同的展示，但是未展示产品的颜色，渲染单一，不方便展示整个模型的面貌。
发明内容
本方案的目的在于提供一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法及其装置，以解决未展示产品的颜色，渲染单一，不方便展示整个模型的面貌的问题。
为了达到上述目的，本方案提供一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法，包括：
步骤一：控制器控制扫描仪获取扫描采集指令；扫描仪全彩镜头捕捉扫描物的物理信息，进行扫描预处理，进行建模；
步骤二：全彩镜头发射全频光至扫描物处，经扫描物体反馈的波长，实时反馈波长信号；同时镜头对照扫描物形成二维图形；
步骤三：收集全频光反射的波长信号，进行色彩逻辑判断处理，定位扫描预处理后的模型三维的对应点位；
步骤四：据全频光反射波长的信号以及对应点位，进行贴图；后续经由软件处理成整体三维立体模型。
本方案提供一种基于全彩扫描的三维扫描仪的装置，包括：
建模预处理模块：控制器控制扫描仪获取扫描采集指令；扫描仪全彩镜头捕捉扫描物的物理信息，进行扫描预处理，进行建模；
发射模块：全彩镜头发射全频光至扫描物处，经扫描物体反馈的波长，实时反馈波长信号；同时镜头对照扫描物形成二维图形；
接收判断模块：收集全频光反射的波长信号，进行色彩逻辑判断处理，定位扫描预处理后的模型三维的对应点位；
执行模块：据全频光反射波长的信号以及对应点位，进行贴图；后续经由软件处理成整体三维立体模型。
本方案有益效果：本方案利用数据的采集，实现色彩信息的采集，而后通过信息反馈进行传输彩色信息，在通过判断模块进行色彩的鉴别，而后输出信号。
据全彩镜头和接受判断模块实现二维与三维的实时对照，以保证色彩区域的精准对照。
通过全频光对彩色物体的颜色反馈的波长，输出不同波长信号，经由逻辑判断后，进行三维模型的贴图，终而实现三维渲染的效果。
附图说明
图1为本发明实施例的流程示意图。
图2为本发明实施例的结构示意图。
图3为本发明实施例的识别子系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
如附图1所示：
本发明的一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法，包括：
步骤一：控制器控制扫描仪获取扫描采集指令；扫描仪全彩镜头捕捉扫描物的物理信息，进行扫描预处理，进行建模；
其中，在对扫描物进行扫描过程，扫描仪全彩镜头通过对焦和角度调节进行捕捉扫描物，实现精准的实时聚焦，防止后续出现模糊的现象，影响扫描的效果。
而后通过全彩镜头对扫描物的物理信息进行判断后进行扫描，包括：扫描物的大小、形状和结构。充分的扫描到物体的特征信息。
扫描后得到的并非具体的模型软件，而是根据具体特征，得到无数点，构成的点云图形。
而后通过三维建模中逆向建模，通过扫描到的点云进行收集和拼接，在建模软件中（例如SolidWorks或NX）进行逆向建模，形成具体的三维模型。
步骤二：全彩镜头发射全频光至扫描物处，经扫描物体反馈的波长，实时反馈波长信号；同时镜头对照扫描物形成二维图形；
全彩镜头所捕捉到犹如人眼所见的二维平面图形，利用全频光（即白光）照射扫描物，以期获得扫描物表面的色彩信息，在照射到扫描物表面不同彩色后形成不同的波长被全彩镜头捕捉后反馈至处理器中，进行逻辑判断处理。
步骤三：收集全频光反射的波长信号，进行色彩逻辑判断处理，定位扫描预处理后的模型三维的对应点位；
通过二维与三维的对照，实现图片颜色与建模模型的精准对应。即建立色彩信息与三维模型之间的定位关系。
步骤四：据全频光反射波长的信号以及对应点位，进行贴图；后续经由软件处理成整体三维立体模型。
通过贴图，对三维模型进行精准上色，完成三维立体模型。
在完成三维模型的制作时，后续对模型的细节进行调节，通过软件处理三维建模贴图后的整体渲染和阴影的覆盖。实现三维模型更加立体，更加形象。
利用存储器，实现存储计算机可执行指令；利用处理器，用于在执行所述计算机可执行指令时实现上述方法中的步骤。
如图2所示：
本发明还提供一种基于全彩扫描的三维扫描仪的装置，包括：
建模预处理模块：控制器控制扫描仪获取扫描采集指令；扫描仪全彩镜头捕捉扫描物的物理信息，进行扫描预处理，进行建模；
发射模块：全彩镜头发射全频光至扫描物处，经扫描物体反馈的波长，实时反馈波长信号；同时镜头对照扫描物形成二维图形；
接收判断模块：收集全频光反射的波长信号，进行色彩逻辑判断处理，定位扫描预处理后的模型三维的对应点位；
执行模块：据全频光反射波长的信号以及对应点位，进行贴图；后续经由软件处理成整体三维立体模型。
在完成三维模型的制作时，后续对模型的细节进行调节，通过软件处理三维建模贴图后的整体渲染和阴影的覆盖。实现三维模型更加立体，更加形象。
利用存储器，实现存储计算机可执行指令；利用处理器，用于在执行所述计算机可执行指令时实现上述方法中的步骤。
利用数据的采集，实现色彩信息的采集，而后通过信息反馈进行传输彩色信息，在通过判断模块进行色彩的鉴别，而后输出信号。
据全彩镜头和接受判断模块实现二维与三维的实时对照，以保证色彩区域的精准对照。
通过全频光对彩色物体的颜色反馈的波长，输出不同波长信号，经由逻辑判断后，进行三维模型的贴图，终而实现三维渲染的效果。
如图3所示：
对于扫描过程出现光斑情况，建模预处理模块内包括识别子系统，识别子系统包括：
图像处理子模块，对照扫描物的二维图形进行灰度或二值化的处理；
查询子模块，查询处理后图片中色彩区别的所有点，并传输信号至处理器中；
逻辑判断子模块，由处理器判断是否形成闭合多边形；
筛分子模块，筛分闭合多边形的具体定位，筛选出在二维图片中扫描物轮廓内部的闭合多边形；
确定光斑子模块，先行条件为扫描照射的光源和全彩扫描镜头不动的情况下，对照先后不同角度扫描物的二维图形。
在扫描照射的光源和全彩扫描镜头不动的情况下，保证照射的条件相同。经由调节扫描物，判断先后图形中闭合多边形是否处于同一位置，若是同一位置，则判定为光斑。
利用识别子系统进行光斑的判断，能够更好的对照扫描物，进行更好的扫描过程。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法，其特征在于，包括：
步骤一：控制器控制扫描仪获取扫描采集指令；扫描仪全彩镜头捕捉扫描物的物理信息，进行扫描预处理，进行建模；
步骤二：全彩镜头发射全频光至扫描物处，经扫描物体反馈的波长，实时反馈波长信号；同时镜头对照扫描物形成二维图形；
步骤三：收集全频光反射的波长信号，进行色彩逻辑判断处理，定位扫描预处理后的模型三维的对应点位；
步骤四：据全频光反射波长的信号以及对应点位，进行贴图；后续经由软件处理成整体三维立体模型。
2.根据权利要求1所述的一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法，其特征在于，所述扫描仪全彩镜头捕捉包括：对焦和角度调节。
3.根据权利要求1所述的一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法，其特征在于，所述物理信息包括：扫描物的大小、形状和结构。
4.根据权利要求1所述的一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法，其特征在于，所述预处理方法包括：扫描所有点云的采集和拼接。
5.根据权利要求1所述的一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法，其特征在于，所述软件处理包括：三维建模贴图后的整体渲染和阴影的覆盖。
6.一种基于全彩扫描的三维扫描仪的装置，其特征在于，包括：
建模预处理模块：控制器控制扫描仪获取扫描采集指令；扫描仪全彩镜头捕捉扫描物的物理信息，进行扫描预处理，进行建模；
发射模块：全彩镜头发射全频光至扫描物处，经扫描物体反馈的波长，实时反馈波长信号；同时镜头对照扫描物形成二维图形；
接收判断模块：收集全频光反射的波长信号，进行色彩逻辑判断处理，定位扫描预处理后的模型三维的对应点位；
执行模块：据全频光反射波长的信号以及对应点位，进行贴图；后续经由软件处理成整体三维立体模型。
7.根据权利要求6所述的一种基于全彩扫描的三维扫描仪的装置，其特征在于，建模预处理模块：所述物理信息包括：扫描物的大小、形状和结构。
8.根据权利要求6所述的一种基于全彩扫描的三维扫描仪的装置，其特征在于，建模预处理模块：所述预处理包括：扫描所有点云的采集和拼接。
9.根据权利要求6所述的一种基于全彩扫描的三维扫描仪的装置，其特征在于，所述接收判断模块还包括：存储器，用于存储计算机可执行指令；处理器，用于在执行所述计算机可执行指令时实现如权利要求1至5中任意一项所述的方法中的步骤。
10.根据权利要求6所述的一种基于全彩扫描的三维扫描仪的装置，其特征在于，所述建模预处理模块内包括识别子系统，识别子系统包括：
图像处理子模块，对照扫描物的二维图形进行灰度或二值化的处理；
查询子模块，查询处理后图片中色彩区别的所有点，并传输信号至处理器中；
逻辑判断子模块，由处理器判断是否形成闭合多边形；
筛分子模块，筛分闭合多边形的具体定位，筛选出在二维图片中扫描物轮廓内部的闭合多边形；
确定光斑子模块，先行条件为扫描照射的光源和全彩扫描镜头不动的情况下，对照先后不同角度扫描物的二维图形。
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| CN202111115033.7A CN113643415A (zh) | 2021-09-23 | 2021-09-23 | 一种基于全彩扫描的三维扫描仪的使用方法及其装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114782622A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-22 | 广东时谛智能科技有限公司 | 一种球鞋logo的专属定制方法及装置 |
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2021
- 2021-09-23 CN CN202111115033.7A patent/CN113643415A/zh not_active Withdrawn
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