CN114001696A - 三维扫描系统、工作精度监控方法及三维扫描平台 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种三维扫描系统、工作精度监控方法及三维扫描平台，其中，该系统包括：包括精度监控装置和跟踪装置，精度监控装置包括控制器和特征辅助件；特征辅助件位于跟踪装置视野范围内；跟踪装置，与控制器连接，用于实时获取特征辅助件的第一数据信息，并将第一数据信息传输至控制器；控制器，用于根据接收到的第一数据信息及预设参照信息确定跟踪装置的工作精度。通过本申请，实现了在使用过程中，实时对跟踪装置工作精度的监控，以避免跟踪装置工作精度降低对扫描结果准确性的影响。

Description

三维扫描系统、工作精度监控方法及三维扫描平台

技术领域

本申请涉及三维扫描技术领域，特别是涉及三维扫描系统、工作精度监控方法及三维扫描平台。

背景技术

在三维扫描系统使用过程中，需要利用跟踪装置与扫描装置相互配合以完成对工件的三维扫描。其中，三维扫描系统中跟踪装置的工作精度直接影响三维扫描的扫描结果。为了保证扫描结果的准确性，一般是通过人为主观判断或者在系统维护时通过扫描标准件来判断当前三维扫描系统的工作精度。但是在使用过程中，由于工作环境等因素可能会对三维扫描系统中跟踪装置的工作精度直接造成影响，而用户无法得知当前三维扫描系统中跟踪装置的工作精度，不能及时进行标定，进而影响扫描结果的准确性。

针对相关技术中存在使用过程中，用户无法得知当前三维扫描系统中跟踪装置的工作精度，存在工作精度降低无法及时进行标定的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

发明内容

在本实施例中提供了一种三维扫描系统、工作精度监控方法及三维扫描平台，以解决相关技术在使用过程中，用户无法得知当前三维扫描系统中跟踪装置的工作精度，存在工作精度降低无法及时进行标定。

第一个方面，在本实施例中提供了一种三维扫描系统，包括精度监控装置和跟踪装置，所述精度监控装置包括控制器和特征辅助件；

所述特征辅助件位于所述跟踪装置视野范围内；

所述跟踪装置，与所述控制器连接，用于实时获取所述特征辅助件的第一数据信息，并将所述第一数据信息传输至所述控制器；

所述控制器，用于根据接收到的所述第一数据信息及预设参照信息确定所述跟踪装置的工作精度。

在其中的一些实施例中，所述特征辅助件包括标定杆；

所述标定杆设有多个标记特征，所述标定杆的标记特征的第一数据信息实时被所述跟踪装置采集。

在其中的一些实施例中，所述特征辅助件包括标定板；

所述标定板设有多个标记特征，所述标定板的标记特征的第一数据信息实时被所述跟踪装置采集。

在其中的一些实施例中，所述三维扫描系统还包括扫描装置；

所述扫描装置，与所述控制器连接，用于实时获取所述特征辅助件的第二数据信息，并将所述第二数据信息传输至所述控制器；

所述控制器，用于根据接收到的所述第二数据信息及预设参照信息确定所述扫描装置的工作精度。

在其中的一些实施例中，所述扫描装置的数量为至少两个；

至少两个所述扫描装置，用于实时获取所述特征辅助件的第二数据信息，并将所述第二数据信息传输至所述控制器，以使所述控制器根据接收到的所述第二数据信息确定至少两个所述扫描装置的工作精度。

在其中的一些实施例中，所述三维扫描系统还包括扫描装置；

所述扫描装置用作特征辅助件，所述扫描装置的标记特征的第一数据信息实时被所述跟踪装置采集。

在其中的一些实施例中，所述跟踪装置的数量为至少两个；

至少两个所述跟踪装置，用于实时获取所述特征辅助件的第一数据信息；并将所述第一数据信息发送至所述控制器，以使所述控制器根据接收到的第一数据信息确定所述至少两个跟踪装置的工作精度。

在其中的一些实施例中，所述三维扫描系统还包括至少一个机械臂，和/或至少一个在可移动装置；

所述机械臂，用于抓取所述扫描装置对被测物体进行三维扫描；

所述可移动装置，用于调整所述跟踪装置或所述扫描装置的位置。

第二个方面，在本实施例中提供了一种工作精度监控方法，适用于三维扫描系统，所述三维扫描系统包括精度监控装置和跟踪装置，所述精度监控装置包括控制器和特征辅助件；所述特征辅助件位于所述跟踪装置视野范围内；所述方法包括：

实时获取所述特征辅助件的第一数据信息，并将所述第一数据信息传输至所述控制器，以使所述控制器根据接收到的所述第一数据信息及预设参照信息确定所述跟踪装置的工作精度。

在其中的一些实施例中，所述工作精度监控方法还包括：

实时获取所述特征辅助件的第二数据信息，并将所述第二数据信息传输至所述控制器；以使所述控制器根据接收到的所述第二数据信息及预设参照信息确定所述扫描装置的工作精度。

第三个方面，在本实施例中提供了一种三维扫描平台，包括上述第一个方面所述的三维扫描系统和电子装置，所述电子装置包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第二个方面所述的工作精度监控方法。

与相关技术相比，在本实施例中提供的三维扫描系统、工作精度监控方法及三维扫描平台，其中，三维扫描系统包括精度监控装置和跟踪装置，精度监控装置包括控制器和特征辅助件；特征辅助件位于跟踪装置视野范围内；跟踪装置，与控制器连接，用于实时获取特征辅助件的第一数据信息，并将第一数据信息传输至控制器；控制器，用于根据接收到的第一数据信息及预设参照信息确定跟踪装置的工作精度；从而实现了在使用过程中，实时对跟踪装置工作精度的监控，以避免跟踪装置工作精度降低对扫描结果准确性的影响。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请一实施例提供的三维扫描系统的硬件结构框图；

图2是本申请一实施例提供的三维扫描系统的布局示意图；

图3是本申请另一实施例提供的三维扫描系统的硬件结构框图；

图4是本申请另一实施例提供的三维扫描系统的布局示意图；

图5是本申请再一实施例提供的三维扫描系统的布局示意图；

图6是本申请一实施例提供的工作精度监控方法的流程示意图。

图中：10、精度监控装置；11、特征辅助件；12、控制器；20、跟踪装置；30、工件；40、扫描装置。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接设在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本实施例中，提供了一种三维扫描系统的结构框图，如图1所示，该系统包括：精度监控装置10和跟踪装置20，其中，精度监控装置10包括控制器12和特征辅助件11；特征辅助件11位于跟踪装置20视野范围内；跟踪装置20与控制器12连接，用于实时获取特征辅助件11的第一数据信息，并将第一数据信息传输至控制器12；控制器12用于根据接收到的第一数据信息及预设参照信息确定跟踪装置20的工作精度。

下面结合如图2所示的三维扫描系统的布局示意图，对本实施例中进行说明。

其中，精度监控装置10包括控制器12和特征辅助件11。特征辅助件11设置在工件30附近。在使用过程中，特征辅助件11始终位于跟踪装置20视野范围内。跟踪装置20与精度监控装置10中的控制器12连接，实时获取特征辅助件11的第一数据信息，并将第一数据信息传输至控制器12。那么控制器12就可以根据接收到的第一数据信息及预设参照信息确定跟踪装置20的工作精度；从而实现实时监控跟踪装置20的工作精度，以避免跟踪装置20工作精度降低对扫描结果准确性的影响。

其中，控制器12包括但不限于微程序控制器或组合逻辑控制器；由于微程序控制器相对于组合逻辑控制器修改或扩充都方便，结构简单；修改一条机器指令的功能，只需重编所对应的微程序；增加一条机器指令，只需在控制存储器中增加一段微程序。而组合逻辑控制器又称硬布线控制器，由逻辑电路构成，完全靠硬件来实现指令的功能。在本实施例中，控制器12为微程序控制器。

其中，特征辅助件11上设有可以被跟踪装置识别的特征，该特征辅助件11为刚性件，包括但不限于标定杆、标定板以及扫描装置40等。上述的特征包括但不限于标记点、标记框等标记特征，该标记特征具有防尘防雾的特性。比如：特征辅助件11可以为带有标记点的标定杆、带有标记框的标定杆以及带有标记点的扫描装置40等。对于标记特征的具体分布形式和形状并不进行限制。

其中，跟踪装置20基于特征辅助件11上的标记特征，实时获取特征辅助件11的第一数据信息。第一数据信息包括不限于标记特征的第一位置信息、第一坐标分布信息等；第一数据信息也可以是重建后的标记特征的第一位置信息、第一坐标分布信息等。比如：第一数据信息可以是在跟踪装置坐标系下重建得到的标记特征的坐标；也可以是转换到全局坐标系下重建得到的标记特征的坐标。预设参照信息是与第一数据信息相对应的，如果第一数据信息为重建得到的标记特征的第一位置信息，那么预设参照信息即为特征辅助件11上的标记特征的标准位置信息。预设参照信息可以通过配置控制器12的文件来实现，也可以是在特征辅助件11上设置信息码，扫描该信息码得到。条形码包括但不限于条形码、二维码等。在其他实施例中，对于第一数据信息和预设参照信息可以由实际应用场景来确定。

由于特征辅助件11为刚性件，可以认为特征辅助件11长时间使用、运输后，特征辅助件上标记特征具有的标准位置信息不会发生变化。因此，根据第一数据信息及预设参照信息即可确定跟踪装置20的工作精度。比如：将第一数据信息与预设参照信息进行拼接比对，确定跟踪装置20的工作精度。将第一数据信息与预设参照信息进行分析，确定跟踪装置20的工作精度。利用神经网络训练模型，对第一数据信息及预设参照信息进行评估，第一数据信息与预设参照信息进行分析等，对此并不进行限制。

需要说明的是，三维扫描系统中跟踪装置20的工作精度会直接影响三维扫描的扫描结果。在现有技术中，一般是通过人为主观判断或者在系统维护时通过扫描标准件来判断当前三维扫描系统的工作精度。但是在使用过程中，由于工作环境等因素可能会对三维扫描系统中跟踪装置20的工作精度直接造成影响，进而影响扫描结果的准确性。在本实施例中，将特征辅助件11设置在跟踪装置20视野范围内，跟踪装置20能够实时获取特征辅助件11的第一数据信息，以使控制器12可以根据第一数据信息及预设参照信息确定跟踪装置20的工作精度；从而实现实时监控跟踪装置20的工作精度，使得用户可以及时对跟踪装置20进行标定，以避免跟踪装置20工作精度降低对扫描结果准确性的影响；以解决相关技术在使用过程中，用户无法得知当前三维扫描系统中跟踪装置20的工作精度，存在工作精度降低无法及时进行标定的问题。

在其中的一些实施例中，特征辅助件11包括标定杆；标定杆设有多个标记特征，标定杆的标记特征的第一数据信息实时被跟踪装置20采集。

具体的，标记特征可以设置在标定杆的杆上，也可以设置在标定杆的其他位置。标记特征至少为三个；标记特征的分布形式可以是水平分布，也可以是立体分布。水平分布：三个标记特征呈三角水平分布；四个标记点呈四边形分布。立体分布：四个标记点呈立体环形分布；九个标记特征，其中三个标记特征呈三角水平分布，在三角水平分布的周边，剩余六个标记特征呈立体环形分布。在此不一一举例说明标记特征的具体个数和分布形式。

在使用过程中，能使标定杆上的标记特征的第一数据信息实时被跟踪装置20采集，以使控制器12可以根据标记特征的第一数据信息及预设参照信息确定跟踪装置20的工作精度。对于跟踪装置20的工作精度的确定，可以是对跟踪装置20视野中的标定杆进行扫描，以实时获取标定杆的多个标记特征在跟踪装置坐标系下重建的第一位置信息；将第一位置信息与预设参照信息中的标定杆参照坐标进行拼接比对，以确定跟踪装置20的工作精度；从而实现利用标定杆实时监控跟踪装置20的工作精度，使得用户可以及时对跟踪装置20进行标定，以避免跟踪装置20工作精度降低对扫描结果准确性的影响。

在其他实施例中，标定杆上设置立体分布的标记特征。在标定杆在使用过程中，能使标定杆上立体分布的标记特征的第一数据信息更容易实时被跟踪装置20采集，方便跟踪装置20工作精度的确定。本实施例通过标定杠来以避免跟踪装置20工作精度降低对扫描结果准确性的影响。

在其中的一些实施例中，特征辅助件11包括标定板；

标定板设有多个标记特征，标定板的标记特征的第一数据信息实时被跟踪装置20采集。

具体的，标记特征可以设置在标定板的板上，也可以设置在标定板的其他位置。对于标定板上标记特征的具体个数和分布形式，可以参见标定杆上标记特征，在此不一一举例说明。

在使用过程中，能使标定板上的标记特征的第一数据信息实时被跟踪装置20采集，以使控制器12可以根据标记特征的第一数据信息及预设参照信息确定跟踪装置20的工作精度。对于跟踪装置20的工作精度的确定，可以是对跟踪装置20视野中的标定板进行扫描，以实时获取标定板的多个标记特征在跟踪装置坐标系下重建的第一位置信息；将第一位置信息与预设参照信息中的标定板参照坐标进行拼接比对，以确定跟踪装置20的工作精度；从而实现利用标定板实时监控跟踪装置20的工作精度，使得用户可以及时对跟踪装置20进行标定，以避免跟踪装置20工作精度降低对扫描结果准确性的影响。在其他实施例中，标定板上设置立体分布的标记特征。在标定板在使用过程中，能使标定板上立体分布的标记特征的第一数据信息更容易实时被跟踪装置20采集，方便跟踪装置20工作精度的确定。本实施例通过标定板来以避免跟踪装置20工作精度降低对扫描结果准确性的影响。

在其中的一些实施例中，为了让用户更加方便识别跟踪装置的工作精度，可以采用不同颜色来表示精度等级。举例通过标定板作为特征辅助件的跟踪装置20的工作精度计算过程：将第一位置信息与预设参照信息中的标定板参照坐标进行拼接比对，可以得到平均拼接精度误差（跟踪装置20的工作精度）E1=(a1-(R1*b1+T1))/n；以确定跟踪装置20的工作精度。当工作精度大于预设阈值thre1（例如：0.03）时，即不满足检测指标，可以在用户界面中显示反馈，并用颜色表示精度等级，红色表示精度损失严重（例如：>0.08），蓝色表示精度一般（例如：>0.05），绿色表示精度较好（例如：<0.03）。在其他实施例中，对于预设阈值thre1并不进行限制。

式中，a1是跟踪装置20重建的第一位置信息的坐标点集合；b1是预设参照信息中的标定板的出厂标记特征的空间坐标点集合；n表示坐标点数量；R1是旋转矩阵；T1是平移矩阵。且a1和b1具有a1=R1*b1+T1的公式关系，利用矩阵分解算法可以得到旋转矩阵R1和平移矩阵T1。

在其他实施例中，采用不同特征辅助件确定跟踪装置20的工作精度计算过程，在此不展开一一阐述。

在其中的一些实施例中，在图1实施例的基础上，如图3所示，三维扫描系统还包括扫描装置40；

扫描装置40，与控制器12连接，用于实时获取特征辅助件11的第二数据信息，并将第二数据信息传输至控制器12；

控制器12，用于根据接收到的第二数据信息及预设参照信息确定扫描装置40的工作精度。

下面结合如图4所示的三维扫描系统的布局示意图，对本实施例中进行说明。

特征辅助件11和扫描装置40设置在工件30附近。在使用过程中，特征辅助件11始终位于扫描装置40视野范围内。扫描装置40与精度监控装置10中的控制器12连接，实时获取特征辅助件11的第二数据信息，并将第二数据信息传输至控制器12。那么控制器12就可以根据接收到的第二数据信息及预设参照信息确定扫描装置40的工作精度；从而实现实时监控扫描装置40的工作精度，以避免扫描装置40工作精度降低对扫描结果准确性的影响。

其中，第二数据信息和第一数据信息的区别在于，第二数据信息是由扫描装置40根据特征辅助件11获取；而第一数据信息是由跟踪装置20根据特征辅助件11获取。

其中，特征辅助件11包括不限于标定杆、标定板、扫描装置40以及跟踪装置20等。比如：特征辅助件11为标定板，标定板上设有标记特征。那么标定板位于扫描装置40的视野内，从而使扫描装置40都能实时获取特征辅助件11的第二数据信息；并将第二数据信息发送至控制器12，以使控制器12根据接收到的第二数据信息及预设参照信息确定扫描装置40的工作精度。

具体的，可以是对扫描装置40视野中的标定板进行扫描，以实时获取标定板的多个标记特征在扫描装置坐标系下重建的第二位置信息；将第二位置信息与预设参照信息中的标定板参照坐标进行拼接比对，可以得到平均拼接精度误差（扫描装置40的工作精度）E2=(a2-(R2*b1+T2))/n；以确定扫描装置40的工作精度。当工作精度大于预设阈值thre2（例如：0.03）时，即不满足检测指标，可以在用户界面中显示反馈，并用颜色表示精度等级，红色表示精度损失严重（例如：>0.08），蓝色表示精度一般（例如：>0.05），绿色表示精度较好（例如：<0.03）。在其他实施例中，对于预设阈值thre2并不进行限制。

式中，a2是扫描装置40重建的第二位置信息的坐标点集合；b1是预设参照信息中的标定板的出厂标记特征的空间坐标点集合；n表示坐标点数量；R2是旋转矩阵；T2是平移矩阵。且a2和b1具有a2=R2*b1+T2的公式关系，利用矩阵分解算法可以得到旋转矩阵R2和平移矩阵T2。

在其他实施例中，特征辅助件11可以采用其他形式，比如，可以是标定杆，在此不展开阐述。本实施例，通过设置扫描装置40，可以对三维扫描系统中的扫描装置40和跟踪装置20的工作精度都进行实时监控，只要有一个出现工作精度不符合预设阈值，即可让用户及时进行标定，以避免跟踪装置20或扫描装置40工作精度降低对扫描结果准确性的影响。

在其中的一些实施例中，扫描装置40的数量为至少两个；

至少两个扫描装置40，用于实时获取特征辅助件11的第二数据信息，并将第二数据信息传输至控制器12，以使控制器12根据接收到的第二数据信息确定至少两个扫描装置40的工作精度。

具体的，三维扫描系统至少具有两个扫描装置40，可以看成多个扫描装置40级联的情况。多个扫描装置40级联可以融合级联扫描的数据，使得精度更高。

在本实施例中，特征辅助件11包括不限于标定杆、标定板、扫描装置40以及跟踪装置20中的一个或几个。比如：特征辅助件11为一个标定杆。那么标定杆位于每个扫描装置40的视野内，从而使每个扫描装置40都能实时获取特征辅助件11的第二数据信息；并将第二数据信息发送至控制器12，以使控制器12根据接收到的第二数据信息确定至少两个扫描装置40的工作精度。具体的，可以是每个扫描装置40均会实时获取在其自身扫描装置坐标系下重建的第二位置信息，并将其转换到全局坐标系下的第二数据信息；并利用第一精度计算公式，对每个所述扫描装置40的第一数据信息进行比对，以确定扫描装置40的工作精度。当工作精度大于预设阈值thre3（例如：0.03）时，即不满足检测指标，可以在用户界面中显示反馈，并用颜色表示精度等级，红色表示精度损失严重（例如：>0.08），蓝色表示精度一般（例如：>0.05），绿色表示精度较好（例如：<0.03）。在其他实施例中，对于预设阈值thre3并不进行限制。

其中，第一精度计算公式为：扫描装置40的工作精度E3=(A1-B1)/ n；

式中，A1表示在全局坐标系下扫描装置A的第二数据信息；B1表示在全局坐标系下扫描装置B的第二数据信息；n表示第二数据信息中坐标点的数量。

在其他实施例中，特征辅助件11可以采用其他形式，比如，将其中一个扫描装置40作为特征辅助件11使用，在此不展开阐述。

在其中的一些实施例中，在图1实施例的基础上，还包括用作特征辅助件11的扫描装置40；扫描装置40的标记特征的第一数据信息实时被跟踪装置20采集。

具体的，扫描装置40上设有标记特征，如前所述，对于标记特征的具体个数和分布形式并不进行限制。

在使用过程中，能使扫描装置40上的标记特征的第一数据信息实时被跟踪装置20采集，以使控制器12可以根据标记特征的第一数据信息及预设参照信息确定跟踪装置20的工作精度。那么只需要利用跟踪装置20与扫描装置40相互配合以完成对工件30的三维扫描，也能够直接在使用中，实时监控跟踪装置20的工作精度，以避免跟踪装置20工作精度降低对扫描结果准确性的影响。本实施例中，不需要再另外设置特征辅助件11，降低成本。

在其中的一些实施例中，如图5所示，跟踪装置20的数量为至少两个；

至少两个跟踪装置20，用于实时获取特征辅助件11的第一数据信息；并将第一数据信息发送至控制器12，以使控制器12根据接收到的第一数据信息确定至少两个跟踪装置20的工作精度。

具体的，特征辅助件11和扫描装置40设置在工件30附近。三维扫描系统至少具有两个跟踪装置20，可以看成多个跟踪装置20级联的情况。多个跟踪装置20级联可以扫描更大范围，还可以融合级联跟踪的数据，使得精度更高。

在本实施例中，特征辅助件11包括不限于标定杆、标定板以及扫描装置40中的一个或几个。比如：特征辅助件11为一个标定杆。那么标定杆位于每个跟踪装置20的视野内，从而使每个跟踪装置20都能实时获取特征辅助件11的第一数据信息；并将第一数据信息发送至控制器12，以使控制器12根据接收到的第一数据信息确定至少两个跟踪装置20的工作精度。具体的，可以是每个跟踪装置20均会实时获取在其自身跟踪装置坐标系下重建的第一位置信息，并将其转换到全局坐标系下的第一数据信息；并利用第二精度计算公式，对每个所述跟踪装置20的第一数据信息进行比对，以确定所述跟踪装置20的工作精度。当工作精度大于预设阈值thre4（例如：0.03）时，即不满足检测指标，可以在用户界面中显示反馈，并用颜色表示精度等级，红色表示精度损失严重（例如：>0.08），蓝色表示精度一般（例如：>0.05），绿色表示精度较好（例如：<0.03）。在其他实施例中，对于预设阈值thre4并不进行限制。

其中，第二精度计算公式为：跟踪装置20的工作精度E4=(A2-B2)/ n；

式中，A2表示在全局坐标系下跟踪装置A的第一数据信息；B2表示在全局坐标系下跟踪装置B的第一数据信息；n表示第一数据信息中坐标点的数量。

在其他实施例中，特征辅助件11可以采用其他形式，比如，将其中一个跟踪装置20作为特征辅助件11使用，在此不展开阐述。

在其中的一些实施例中，在图1的基础上，三维扫描系统还包括至少一个机械臂，和/或至少一个在可移动装置；

机械臂，用于抓取扫描装置40对被测物体进行三维扫描；

可移动装置，用于调整跟踪装置20或扫描装置40的位置。

为了提高扫描的自动化程度，可以配置三维扫描系统的具体部件。比如：三维扫描系统包括至少一个机械臂；或者三维扫描系统包括至少在可移动装置；或者三维扫描系统包括至少一个机械臂和至少在可移动装置。具体的，机械臂可以是六自由度机械臂，机械臂上安装扫描装置40，在机械臂的带动下，可以实现扫描装置40在各种角度下对各种形状的被测物体进行三维扫描。

上述所使用的术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管在上述实施例中所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

在本实施例中还提供了一种工作精度监控方法。该方法用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。该方法适用于三维扫描系统，三维扫描系统包括精度监控装置和跟踪装置，精度监控装置包括控制器和特征辅助件；特征辅助件位于跟踪装置视野范围内。图6是本实施例的一种工作精度监控方法的流程图，如图6所示，该流程包括如下步骤：

步骤S610，实时获取特征辅助件的第一数据信息，并将第一数据信息传输至控制器，以使控制器根据接收到的第一数据信息及预设参照信息确定跟踪装置的工作精度。

通过上述步骤，实现了在使用过程中，实时对跟踪装置工作精度的监控，以避免跟踪装置工作精度降低对扫描结果准确性的影响；以解决相关技术在使用过程中，用户无法得知当前三维扫描系统中跟踪装置的工作精度，存在工作精度降低无法及时进行标定。

具体的，实时获取特征辅助件的第一数据信息，包括以下步骤：

实时获取特征辅助件的多个标记特征在跟踪装置坐标系下重建的第一位置信息；

将第一位置信息与预设参照信息进行拼接比对，以确定跟踪装置的工作精度。

其中，实时获取特征辅助件的多个标记特征在跟踪装置坐标系下重建的第一位置信息的过程可以是：实时识别特征辅助件上的标记特征，并拟合得到特征辅助件上的标记特征的椭圆参数；再根据双目对极几何和三角测量原理，基于特征辅助件的标记特征的椭圆参数进行标记点匹配和三维重建，得到特征辅助件上的标记特征在跟踪装置坐标系下重建的第一位置信息。

在其中的一些实施例中，在图6的基础上，工作精度监控方法还包括：

实时获取特征辅助件的第二数据信息，并将第二数据信息传输至控制器；以使控制器根据接收到的第二数据信息及预设参照信息确定扫描装置的工作精度。

具体的，实时获取特征辅助件的第二数据信息，包括以下步骤：

实时获取特征辅助件的多个标记特征在扫描装置坐标系下重建的第二位置信息；

将第二位置信息与预设参照信息进行拼接比对，以确定扫描装置的工作精度。

其中，实时获取特征辅助件的多个标记特征在扫描装置坐标系下重建的第二位置信息的过程可以是：实时识别特征辅助件上的标记特征，并拟合得到特征辅助件上的标记特征的椭圆参数；再根据双目对极几何和三角测量原理，基于特征辅助件的标记特征的椭圆参数进行标记点匹配和三维重建，得到特征辅助件上的标记特征在扫描装置坐标系下重建的第二位置信息。

在其中的一些实施例中，在特征辅助件包括标定杆时，标定杆设有多个标记特征，标定杆的标记特征的第一数据信息实时被跟踪装置采集。

在其中的一些实施例中，在特征辅助件包括标定板时；标定板设有多个标记特征，标定板的标记特征的第一数据信息实时被跟踪装置采集。

在其中的一些实施例中，在扫描装置的数量为至少两个时，实时获取特征辅助件的第二数据信息，并将第二数据信息传输至控制器，以使控制器根据接收到的第二数据信息确定至少两个扫描装置的工作精度。

在其中的一些实施例中，在图6的基础上，还包括以下步骤；在扫描装置用作特征辅助件时，扫描装置的标记特征的第一数据信息实时被跟踪装置采集。

在其中的一些实施例中，在跟踪装置的数量为至少两个时，实时获取特征辅助件的第一数据信息；并将第一数据信息发送至控制器，以使控制器根据接收到的第一数据信息确定至少两个跟踪装置的工作精度。

需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中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。

在本实施例中还提供了一种三维扫描平台，包括上述任一项三维扫描系统和电子装置，电子装置包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，实时获取特征辅助件的第一数据信息，并将第一数据信息传输至控制器，以使控制器根据接收到的第一数据信息确定跟踪装置的工作精度。

需要说明的是，在本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，在本实施例中不再赘述。

应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本申请保护范围。

显然，附图只是本申请的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本申请公开的内容不足。

“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种三维扫描系统，其特征在于，包括精度监控装置和跟踪装置，所述精度监控装置包括控制器和特征辅助件；

所述特征辅助件位于所述跟踪装置视野范围内；

所述跟踪装置，与所述控制器连接，用于实时获取所述特征辅助件的第一数据信息，并将所述第一数据信息传输至所述控制器；

所述控制器，用于根据接收到的所述第一数据信息及预设参照信息确定所述跟踪装置的工作精度。

2.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，所述特征辅助件包括标定杆；

所述标定杆设有多个标记特征，所述标定杆的标记特征的第一数据信息实时被所述跟踪装置采集。

3.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，所述特征辅助件包括标定板；

所述标定板设有多个标记特征，所述标定板的标记特征的第一数据信息实时被所述跟踪装置采集。

4.根据权利要求3所述的三维扫描系统，其特征在于，还包括扫描装置；

所述扫描装置，与所述控制器连接，用于实时获取所述特征辅助件的第二数据信息，并将所述第二数据信息传输至所述控制器；

所述控制器，用于根据接收到的所述第二数据信息及预设参照信息确定所述扫描装置的工作精度。

5.根据权利要求4所述的三维扫描系统，其特征在于，所述扫描装置的数量为至少两个；

至少两个所述扫描装置，用于实时获取所述特征辅助件的第二数据信息，并将所述第二数据信息传输至所述控制器，以使所述控制器根据接收到的所述第二数据信息确定至少两个所述扫描装置的工作精度。

6.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，还包括扫描装置；

所述扫描装置用作特征辅助件，所述扫描装置的标记特征的第一数据信息实时被所述跟踪装置采集。

7.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，所述跟踪装置的数量为至少两个；

至少两个所述跟踪装置，用于实时获取所述特征辅助件的第一数据信息；并将所述第一数据信息发送至所述控制器，以使所述控制器根据接收到的第一数据信息确定所述至少两个跟踪装置的工作精度。

8.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，还包括至少一个机械臂，和/或至少一个在可移动装置；

所述机械臂，用于抓取所述扫描装置对被测物体进行三维扫描；

所述可移动装置，用于调整所述跟踪装置或所述扫描装置的位置。

9.一种工作精度监控方法，适用于三维扫描系统，所述三维扫描系统包括精度监控装置和跟踪装置，所述精度监控装置包括控制器和特征辅助件；所述特征辅助件位于所述跟踪装置视野范围内；其特征在于，所述方法包括：

实时获取所述特征辅助件的第一数据信息，并将所述第一数据信息传输至所述控制器，以使所述控制器根据接收到的所述第一数据信息及预设参照信息确定所述跟踪装置的工作精度。

10.根据权利要求9所述的工作精度监控方法，其特征在于，还包括：

实时获取所述特征辅助件的第二数据信息，并将所述第二数据信息传输至所述控制器；以使所述控制器根据接收到的所述第二数据信息及预设参照信息确定所述扫描装置的工作精度。

11.一种三维扫描平台，其特征在于，包括权利要求1至8所述的三维扫描系统和电子装置，所述电子装置包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求9至10中任一项所述的工作精度监控方法。

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