CN115325959A - 一种三维扫描系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种三维扫描系统及方法，其中，该系统包括：用于放置待扫描的工件的第一装置、适配器和三维扫描设备；所述待扫描的工件相对于所述第一装置可进行转动；所述第一装置上设置有第一标记点组；所述适配器上设置有第二标记点组，所述适配器跟随所述待扫描的工件运动；所述三维扫描设备用于根据所述第一标记点组的标记点信息和所述第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描。通过本申请，实现了在既能移动被扫描物体又能移动跟踪头扩大跟踪范围的情况下完成大型工件扫描。

Description

一种三维扫描系统及方法

技术领域

本申请涉及三维扫描领域，特别是涉及一种三维扫描系统及方法。

背景技术

目前跟踪式三维扫描在扫描大型工件时主要有两种方式，一种是坐标转换扫描：在工件的周围物体上贴上标记点，先扫描标记点，点击进入坐标转换模式，开始扫描激光点，在此模式下，保持被扫描物体位置不动，可移动跟踪装置，来进行扩展扫描。另一种是动态跟踪扫描：在工件的周围或者背景中贴上标记点，先扫描标记点，点击进入动态跟踪模式，开始扫描激光点。在此模式下，保持跟踪装置不动，物体可进行移动和转动，来进行扩展扫描。

在扫描大型工件的时候，如果使用动态跟踪的方式进行扫描，需要移动工件来进行完成全部扫描，只能分成多次扫描，然后进行手动的拼接，存在扫描效率低，不能一次自动完成的问题。如果只用坐标转换的方式进行扫描，由于单个跟踪头的跟踪范围有限，扫描工件的尺寸就会受到限制，需要进行移动跟踪头进行多站扫描从而不能进行大型工件的扫描，此时工件不能进行移动。在有些场景，需要进行工件的移动，同时又需要进行设备的移动来扩大跟踪范围，用上述两种方式都不能解决该问题。

针对现有技术中存在的无法在既能移动被扫描物体又能移动跟踪头扩大跟踪范围的情况下完成大型工件扫描的问题，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及方法，以解决现有技术中存在的无法在既能移动被扫描物体又能移动跟踪头扩大跟踪范围的情况下完成大型工件扫描的问题。

第一个方面，在本实施例中提供了一种三维扫描系统，其特征在于，所述系统包括：用于放置待扫描的工件的第一装置、适配器和三维扫描设备；所述待扫描的工件相对于所述第一装置可进行转动；

所述第一装置上设置有第一标记点组；所述适配器上设置有第二标记点组，所述适配器跟随所述待扫描的工件运动；

所述三维扫描设备用于根据所述第一标记点组的标记点信息和所述第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描。

在其中的一些实施例中，所述第一标记点组设置在所述第一装置的预设的标记区域，其中，所述三维扫描设备的视野范围能够覆盖所述标记区域。

在其中的一些实施例中，所述系统还包括第二装置；

所述第二装置，与所述第一装置活动连接，相对于所述第一装置可进行转动，用于固定所述待扫描的工件；

所述适配器设置在所述待扫描的工件上或者设置在所述第二装置上。

在其中的一些实施例中，所述适配器为多面体结构，所述适配器的每个面上均设置有第二标记点。

第二个方面，在本实施例中提供了一种三维扫描方法，所述方法应用于第一个方面所述的三维扫描设备，所述方法包括：

获取第一标记点组的标记点信息；

获取第二标记点组的标记点信息；

根据所述第一标记点组的标记点信息和所述第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描。

在其中的一些实施例中，所述根据所述第一标记点组的标记点信息和所述第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描，包括：

依次获取所述待扫描工件转动到达多个预设位置后多个表面区域的三维数据，完成所述待扫描工件的扫描；其中，所述待扫描工件的多个表面区域的三维数据根据所述第二标记点组的标记点信息进行拼接。

在其中的一些实施例中，所述根据所述第一标记点组的标记点信息和所述第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描，包括：

在所述待扫描工件处于当前预设位置时，根据所述第一标记点组的标记点信息对所述待扫描工件当前预设位置对应的第一表面区域的三维数据进行拼接。

在其中的一些实施例中，所述待扫描工件从当前预设位置转动到达下一预设位置。

在其中的一些实施例中，所述三维扫描设备包括跟踪装置；所述根据所述第一标记点组的标记点信息和所述第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描包括：

将所述第一标记点组的标记点信息转换至所述跟踪装置的坐标系下，将所述第二标记点组的标记点信息转换至所述跟踪装置的坐标系下；

根据转换后的第一标记点组的标记点信息和转换后的第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描。

在其中的一些实施例中，所述第一标记点组包括多个第一标记点，所述第一标记点组的标记点信息包括所述第一标记点的中心坐标、所述第一标记点的半径和所述第一标记点之间的位置信息；

所述第二标记点组包括多个第二标记点，所述第二标记点组的标记点信息包括所述第二标记点的中心坐标、所述第二标记点的半径和所述第二标记点之间的位置信息。

与现有技术相比，在本实施例中提供的三维扫描系统及方法，在扫描大型工件时，通过在基座上设置静态标记点和设置动态标记点，对大型工件进行分区域扫描，根据静态标记点对大型工件长度方向上的三维数据进行拼接，根据动态标记点对待扫描工件的多个表面区域的三维数据进行拼接，从而实现在既能移动被扫描物体又能移动跟踪头扩大跟踪范围的情况下完成大型工件扫描。

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是执行本实施例的一种三维扫描方法的终端的硬件结构框图；

图2是本实施例的一种三维扫描系统的结构示意图；

图3是本实施例的一种三维扫描系统的三维扫描设备的结构示意图；

图4是本实施例的一种三维扫描方法的流程图；

图5是本实施例的一种三维扫描方法的优选流程图；

图6是本实施例的一种三维扫描装置的结构框图。

具体实施方式

为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。

除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块（单元）的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块（单元），而可包括未列出的步骤或模块（单元），或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块（单元）。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。

在本实施例中提供的方法实施例可以在终端、计算机或者类似的运算装置中执行。比如在终端上运行，图1是执行本实施例的一种三维扫描方法的终端的硬件结构框图。如图1所示，终端可以包括一个或多个（图1中仅示出一个）处理器102和用于存储数据的存储器104，其中，处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置。上述终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述终端的结构造成限制。例如，终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示出的不同配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如在本实施例中的一种三维扫描方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络包括终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器（NetworkInterface Controller，简称为NIC），其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频（Radio Frequency，简称为RF）模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种三维扫描系统，图2是本实施例的一种三维扫描系统的结构示意图，如图2所示，该三维扫描系统包括：用于放置待扫描工件210的第一装置220、适配器230和三维扫描设备240。

具体地，待扫描工件210相对于第一装置220可进行转动，第一装置220上设置有第一标记点组，第一标记点组包括多个第一标记点221。该三维扫描系统包括多个适配器230，每个适配器230上设置有第二标记点组，每个第二标记点组包括多个第二标记点231，适配器230跟随待扫描工件210运动，三维扫描设备240用于根据第一标记点组的标记点信息和第二标记点组的标记点信息，对待扫描工件210进行扫描。需要说明的是，这里的第一标记点221为静态标记点，即第一标记点221不随待扫描工件210运动，这里的第二标记点231为动态标记点，即第二标记点231跟随待扫描工件210运动。

进一步具体地，该三维扫描系统还包括第二装置250，第二装置250与第一装置220活动连接，相对于第一装置220可进行转动，第二装置250用于固定待扫描工件210，第二装置250将待扫描工件210固定放置在第一装置220的上方。这里的待扫描工件210为大型的工件，待扫描工件210 可以为任意形状的大型工件，并不限定于图2中的圆柱体形状的工件。示例性地，这里的第一装置220可以为基座；这里的第二装置250可以为固定环，待扫描工件210靠近两端部分用固定环进行环抱固定，也可以根据实际需要在第一装置220中间位置设固定环进行对待扫描工件210进行环抱固定。

进一步具体地，该三维扫描系统包括N个适配器230，每个适配器230包括M个第二标记点231，其中，N、M为正整数。每个适配器230均为多面体结构，即每个适配器230具有多个面，每个面上均设置有第二标记点231。适配器230设置在待扫描工件210上或者设置在第二装置250上，适配器230随着待扫描工件210进行转动，即适配器230上设置的第二标记点231为动态标记点。优选的，为了更好的扫描待扫描工件210的数据，可以将适配器230设置在第二装置250上。

在进行待扫描工件210扫描前，对N个适配器230进行编号和每个适配器230上的M个第二标记点231进行编号，并设置N个适配器230的位置，N个适配器230之间的距离固定且各不相同。其中，N个适配器230的位置设定、适配器230的数量N和每个适配器230的第二标记点231的数量M的选取，使得三维扫描设备240扫描的每一帧图像中，至少包括4个第二标记点231，且根据设置的N个适配器230的位置，能够识别出扫描得到的第二标记点231所属适配器230的编号N1及在该适配器230上的所属标记点的编号M1。三维扫描设备240根据扫描到的第二标记点231的编号M1和N1，对待扫描工件210转动前后三维扫描设备240所扫描得到的三维数据进行拼接。

第一标记点组设置在第一装置220的其中一个表面上，如图2中的A面上，三维扫描设备240与第一装置220的A面对应设置，三维扫描设备240扫描第一装置220的A面所对应的空间区域的三维数据。设第一标记点组包括P个第一标记点221。在进行待扫描工件210扫描前，对P个第一标记点221进行编号，并设置P个第一标记点221的位置。其中，第一标记点221数量P的选取，使得三维扫描设备240扫描的每一帧图像中，至少包括4个第一标记点221，且根据设置的P个第一标记点221的位置，能够识别出扫描得到的第一标记点221的编号P1。三维扫描设备240扫描第一装置220的A面所对应的空间区域的三维数据，示例性地，三维扫描设备240从第一装置220的A面的一端开始进行扫描，当待扫描的区域超出三维扫描设备240的视野范围时，移动三维扫描设备240继续进行扫描，直至完成待扫描工件210的当前表面区域的扫描，三维扫描设备240根据扫描得到的第一标记点221的编号P1，对待扫描工件210的当前表面区域每一帧的三维数据进行拼接。

进一步具体地，如图3所示，三维扫描设备240包括扫描装置241、跟踪装置242和计算单元243。其中，扫描装置241用于获取待扫描工件210的表面的数据，跟踪装置242用于捕捉扫描装置241的位姿，计算单元243用于根据扫描装置241获取的待扫描工件210的表面的数据和跟踪装置242捕捉扫描装置241的位姿，进行三维数据拼接，重建三维模型。当待扫描工件210处于当前位置上时，在A面所对应的区域移动三维扫描设备240，扫描装置241完成三维扫描设备240可扫描范围内的待扫描工件210的表面区域的三维数据扫描后，转动该待扫描工件210，转动待扫描工件210至下一位置。待扫描工件210处于下一位置时，三维扫描设备240可扫描范围内的待扫描工件210的表面区域为未进行三维数据扫描的区域。记三维扫描设备240在待扫描工件210处于当前位置上时，扫描的三维数据为待扫描工件210的第一表面区域的三维数据，记三维扫描设备240在待扫描工件210处于下一位置上时，扫描的三维数据为待扫描工件210的第二表面区域的三维数据。在待扫描工件210处于下一位置时，在第一装置220的A面所对应的区域移动扫描装置241和跟踪装置242，进行待扫描工件210的第二表面区域的三维数据的扫描。扫描完成后，计算单元243根据第一装置220的A面上设置的第一标记点221进行待扫描工件210的第二表面区域的三维数据的待扫描工件210的长度方向上的数据拼接，计算单元243根据第二标记点231对待扫描工件210的第二表面区域的三维数据和第一表面区域的三维数据进行拼接，第一表面区域的三维数据和第二表面区域的三维数据有重叠的部分，以进行数据的拼接。扫描装置241依次获取待扫描工件210转动到达多个预设位置后多个表面区域的三维数据，完成待扫描工件210的扫描，计算单元243对该多个表面区域的三维数据进行拼接，可以得到待扫描工件210所有表面区域的三维数据。示例性地，如将待扫描工件210分为S个表面区域进行扫描，获取待扫描工件210的S个表面区域的三维数据后，计算单元243根据第一标记点221进行待扫描工件210的当前表面区域的三维数据的待扫描工件210的长度方向上的数据拼接，计算单元243根据第二标记点231进行各个表面区域之间的三维数据的拼接，从而得到待扫描工件210的完整的三维数据，重建三维模型。

在本实施例中，在扫描大型工件时，在基座上设置静态标记点和设置动态标记点，对大型工件进行分区域扫描，根据静态标记点对大型工件长度方向上的三维数据进行拼接，根据动态标记点对待扫描工件的多个表面区域的三维数据进行拼接，从而实现在既能移动被扫描物体又能移动跟踪头扩大跟踪范围的情况下完成大型工件扫描。

在其中的一些实施例中，该三维扫描系统还包括：移动设备。三维扫描设备240设置于该移动设备上；其中，该移动设备可以按照预先配置路径进行移动，示例性地，该移动设备可以为自动导向车（Automated Guided Vehicle，简称为AGV）、设置于导轨上的载体等设备。预先设置移动设备的运动路径，当待扫描的区域超出三维扫描设备240的视野范围时，控制移动设备按照预先设置的路径进行移动，从而带动三维扫描设备240移动，完成待扫描工件210的当前表面区域的扫描。

在其中的一些实施例中，扫描装置241和或跟踪装置242设置在移动设备上。在对待扫描工件210的当前表面区域进行三维扫描时，跟踪装置242固定在某一位置，此时跟踪装置242可以跟踪到的范围是从待扫描工件210的一端到待扫描工件210的某一位置，触发扫描装置241开启激光器和补光灯，移动扫描装置241并对待扫描工件210的当前表面区域进行三维扫描，在扫描装置241超出跟踪装置242的视野范围时，移动跟踪装置242，以使得跟踪装置242仍然可以获取扫描装置241的位姿。同理，在扫描装置241超出跟踪装置242的视野范围内，继续移动跟踪装置242，移动跟踪装置242从待扫描工件210的一端到另一端，直至完成待扫描工件210当前表面区域的扫描。

在本实施例中提供了一种三维扫描方法，图4是本实施例的一种三维扫描方法的流程图，该三维扫描方法应用于图2所示的三维扫描系统的三维扫描设备240，如图2和图4所示，该流程包括如下步骤：

步骤S310，获取第一标记点组的标记点信息。

具体地，三维扫描设备240获取第一标记点组的标记点信息。该第一标记点组中包括多个第一标记点221。

步骤S320，获取第二标记点组的标记点信息。

具体地，三维扫描设备240获取第二标记点组的标记点信息。该第二标记点组中包括多个第二标记点231。

步骤S330，根据第一标记点组的标记点信息和第二标记点组的标记点信息，对待扫描工件210进行扫描。

具体地，三维扫描设备240根据第一标记点组的标记点信息和第二标记点组的标记点信息，对待扫描的工件进行扫描。进一步具体地，待扫描工件210为大型工件，三维扫描设备240根据第一标记点221进行待扫描工件210的当前表面区域的三维数据的待扫描工件210的长度方向上的数据拼接，三维扫描设备240根据第二标记点231的各个表面区域之间的三维数据的拼接，从而得到待扫描工件210所有表面区域的三维数据，以完成待扫描工件210的扫描。

通过上述步骤，在扫描大型工件时，在基座上设置静态标记点和设置动态标记点，对大型工件进行分区域扫描，根据静态标记点对大型工件长度方向上的三维数据进行拼接，根据动态标记点对待扫描工件的多个表面区域的三维数据进行拼接，从而实现在既能移动被扫描物体又能移动跟踪头扩大跟踪范围的情况下完成大型工件扫描。

在其中的一些实施例中，根据第一标记点组的标记点信息和第二标记点组的标记点信息，对待扫描的工件进行扫描，包括：

依次获取待扫描工件210转动到达多个预设位置后多个表面区域的三维数据，完成待扫描工件210的扫描；其中，待扫描工件210的多个表面区域的三维数据根据第二标记点组的标记点信息进行拼接。待扫描工件210处于当前预设位置时，根据第一标记点组的标记点信息对待扫描工件210当前预设位置对应的第一表面区域的三维数据进行拼接。

具体地，三维扫描设备240完成待扫描工件210当前位置的三维数据扫描后，转动该待扫描工件210，转动待扫描工件210至下一位置。获取待扫描工件210的各个表面区域的三维数据后，三维扫描设备240根据第一标记点221进行待扫描工件210的当前表面区域的三维数据的待扫描工件210的长度方向上的数据拼接，三维扫描设备240根据第二标记点231进行各个表面区域之间的三维数据的拼接，从而得到待扫描工件210完整的三维数据。示例性地，这里可以在获取待扫描工件210的当前表面区域的三维数据后，先根据第一标记点221对当前表面区域的长度方向上的三维数据进行拼接，得到当前表面区域的完整的三维数据，得到所有表面区域的完整的三维数据后，再根据第二标记点231对各个表面区域的完整的三维数据进行拼接，从而得到待扫描工件210完整的三维数据。也可以是扫描得到待扫描工件210的所有待拼接的三维数据后，根据第一标记点221进行待拼接的三维数据对应的待扫描工件210的当前表面区域的长度方向上的数据拼接，及根据第二标记点231进行待拼接的三维数据对应的待扫描工件210各个表面区域之间的三维数据的拼接，从而得到待扫描工件210完整的三维数据。

在其中的一些实施例中，根据第一标记点组的标记点信息和第二标记点组的标记点信息，对待扫描的工件进行扫描包括：

将第一标记点组的标记点信息转换至跟踪装置242的坐标系下，将第二标记点组的标记点信息转换至跟踪装置242的坐标系下；根据转换后的第一标记点组的标记点信息和转换后的第二标记点组的标记点信息，对待扫描的工件进行扫描。

在其中的一些实施例中，第一标记点组包括多个第一标记点221，第一标记点组的标记点信息包括第一标记点221的中心坐标、第一标记点221的半径和第一标记点221之间的位置信息，这里的第一标记点221之间的位置信息包括第一标记点221之间的距离信息及角度信息。第二标记点组包括多个第二标记点231，第二标记点组的标记点信息包括第二标记点231的中心坐标、第二标记点231的半径和第二标记点231之间的位置信息，这里的第二标记点231之间的位置信息包括第二标记点231之间的距离信息及角度信息。

下面通过优选实施例对本实施例进行描述和说明。

图5是本实施例的一种三维扫描方法的优选流程图，如图2、图3和图5所示，该三维扫描方法包括如下步骤：

步骤S410，获取第一标记点组文件。

具体地，利用摄影测量功能进行第一标记点组的拍摄，并保存为第一标记点组文件即静态标记点文件。使用摄影测量功能对第一标记点组进行拍摄，并对第一标记点组中的第一标记点221进行编号，获得第一标记点组中每个第一标记点221的中心坐标及半径等标记点信息，并按照对应编号保存标记点信息，形成静态标记点组文件。其中，摄影测量功能可以是由单独的摄影测量设备来实现，也可以由内置于手持扫描设备中的摄影测量功能实现。此步骤是用摄影测量功能拍摄是为了获取精度高的标记点，如果不需要保证标记点的高精度，可以直接使用补开激光器的扫描功能获取标记点数据。

步骤S420，获取第二标记点组文件。

具体地，第二标记点组文件即动态标记点组文件，用手持设备或者三维扫描设备240的扫描装置241获取多个适配器230的第二标记点组的数据。示例性地，例如设有9个适配器230，每个适配器230可以根据其所在位置、其上设置的标记点数量等进行编号，每个适配器230上的第二标记点231也相应设有编号。手持设备在不开设激光器，仅启用补光灯的情况下获取每个适配器230中的每个第二标记点231的信息，包括但不限于中心坐标、标记点半径等，按照适配器230编号将9个适配器230的第二标记点231的信息分别保存为动态标记点组A1、动态标记点组A2……，动态标记点组A9。

在对大型工件进行三维扫描前，将静态标记点组及动态标记点组A1~动态标记点组A9导入三维扫描设备240的控制器进行标记，静态标记点组标记为静态标记点组，动态标记点组A1~动态标记点组A9标记为动态标记点组。

步骤S430，将动态标记点组和静态标记点组统一至同一坐标系中。

具体地，假设静态标记点组是在第一坐标系O1下，动态标记点组是在第二坐标系O2下，三维扫描设备240的跟踪装置242建立的坐标系为O3，在跟踪装置242可以跟踪到的范围内，将跟踪装置242同时看到的动态标记点组和静态标记点组的坐标统一至跟踪装置242建立的坐标系O3下；由于静态标记点组中的第一标记点221之间的关系已知，动态标记点组内部标记点之间的关系已知，再将全部静态标记点组和全部动态标记点组统一至跟踪装置242的坐标系O3下，建立统一坐标系。

步骤S440，对大型工件进行三维扫描。

具体地，开始扫描时跟踪装置242固定在某一位置，此时跟踪装置242可以跟踪到的范围是从大型工件起点到工件某一位置，触发扫描装置241开启激光器和补光灯，移动扫描装置241并对大型工件表面进行三维扫描，在扫描装置241超出跟踪装置242的视野范围时，移动跟踪装置242，以使得跟踪装置242仍然可以获取扫描装置241的位姿。同理，在扫描装置241超出跟踪装置242的视野范围时，继续移动跟踪装置242，移动跟踪装置242从左到右或从右到左，直至完成大工件长度方向一侧的扫描。在大型工件的当前表面扫描结束后，点击暂停进行数据处理。对大型工件进行翻转，把剩余未扫描的区域转动到跟踪装置242的视野中。重复以上的扫描动作。跟踪装置242识别到适配器230上不同方向的标记点，即动态标记点组，自动把新获得的一侧扫描数据和已经完成扫描的一侧扫描数据进行匹配，统一到同一个坐标系下。完成整体工件的扫描。在扫描过程中，适配器230随着被扫描的大型工件转动。这里的大型工件即为图2中的待扫描工件210。

在其中的一些实施例中，扫描装置241可以是由机械手夹持移动，机械手下可以设置有AGV，跟踪装置242可以是滑轨滑动，也可以是设置在AGV上，由AGV带动移动。

通过上述步骤，在扫描大型工件时，在基座上设置静态标记点和设置动态标记点，对大型工件进行分区域扫描，根据静态标记点对大型工件长度方向上的三维数据进行拼接，根据动态标记点对待扫描工件的多个表面区域的三维数据进行拼接，从而实现在既能移动被扫描物体又能移动跟踪头扩大跟踪范围的情况下完成大型工件扫描。

在本实施例中提供了一种优选的三维扫描系统，该系统包括：基座、固定环和扫描设备。假设大型工件大小为2*6m，固定在基座上，工件相对于基座可以相对转动，在基座的一面贴上标记点（标记为静态标记点组）。工件靠近两端部分用固定环进行环抱固定，也可以根据实际需要在基座中间位置设固定环对工件进行环抱固定，在固定环的不同位置安装多角度适配器，适配器为多面型结构，每个面上贴上至少一个标记点，一个适配器最少设置4个标记点。在基座进行转动，需保证跟踪装置242单站能看到至少6个以上标记点。系统还包括扫描设备，可以是跟踪三维扫描系统，包括扫描装置241和跟踪装置242，跟踪装置242可以根据实际扫描需求进行移动，移动方式可以是通过AGV小车带动，或者是滑轨滑动。

在本实施例中还提供了一种三维扫描装置，该装置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。以下所使用的术语“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。尽管在以下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。

图6是本实施例的一种三维扫描装置的结构框图，如图6所示，该装置包括：

第一获取模块510，用于获取第一标记点组的标记点信息；

第二获取模块520，用于获取第二标记点组的标记点信息；

扫描模块530，用于根据第一标记点组的标记点信息和第二标记点组的标记点信息，对待扫描的工件进行扫描。

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，获取第一标记点组的标记点信息；

S2，获取第二标记点组的标记点信息；

S3，根据第一标记点组的标记点信息和第二标记点组的标记点信息，对待扫描的工件进行扫描。

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。

此外，结合上述实施例中提供的一种三维扫描方法，在本实施例中还可以提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种三维扫描方法的步骤。

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 (10)

1.一种三维扫描系统，其特征在于，所述系统包括：用于放置待扫描的工件的第一装置、适配器和三维扫描设备；所述待扫描的工件相对于所述第一装置可进行转动；

所述第一装置上设置有第一标记点组；所述适配器上设置有第二标记点组，所述适配器跟随所述待扫描的工件运动；

所述三维扫描设备用于根据所述第一标记点组的标记点信息和所述第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描。

2.根据权利要求1所述的三维扫描系统，其特征在于，所述第一标记点组设置在所述第一装置的预设的标记区域，其中，所述三维扫描设备的视野范围能够覆盖所述标记区域。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的三维扫描系统，其特征在于，所述系统还包括第二装置；

所述第二装置，与所述第一装置活动连接，相对于所述第一装置可进行转动，用于固定所述待扫描的工件；

所述适配器设置在所述待扫描的工件上或者设置在所述第二装置上。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的三维扫描系统，其特征在于，所述适配器为多面体结构，所述适配器的每个面上均设置有第二标记点。

5.一种三维扫描方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至权利要求4任一项中所述的三维扫描设备，所述方法包括：

获取第一标记点组的标记点信息；

获取第二标记点组的标记点信息；

根据所述第一标记点组的标记点信息和所述第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描。

6.根据权利要求5所述的三维扫描方法，其特征在于，所述根据所述第一标记点组的标记点信息和所述第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描，包括：

依次获取所述待扫描工件转动到达多个预设位置后多个表面区域的三维数据，完成所述待扫描工件的扫描；其中，所述待扫描工件的多个表面区域的三维数据根据所述第二标记点组的标记点信息进行拼接。

7.根据权利要求5所述的三维扫描方法，其特征在于，所述根据所述第一标记点组的标记点信息和所述第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描，包括：

在所述待扫描工件处于当前预设位置时，根据所述第一标记点组的标记点信息对所述待扫描工件当前预设位置对应的第一表面区域的三维数据进行拼接。

8.根据权利要求7所述的三维扫描方法，其特征在于，所述待扫描工件从当前预设位置转动到达下一预设位置。

9.根据权利要求5所述的三维扫描方法，其特征在于，所述三维扫描设备包括跟踪装置；所述根据所述第一标记点组的标记点信息和所述第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描包括：

将所述第一标记点组的标记点信息转换至所述跟踪装置的坐标系下，将所述第二标记点组的标记点信息转换至所述跟踪装置的坐标系下；

根据转换后的第一标记点组的标记点信息和转换后的第二标记点组的标记点信息，对所述待扫描的工件进行扫描。

10.根据权利要求5至权利要求9任一项所述的三维扫描方法，其特征在于，所述第一标记点组包括多个第一标记点，所述第一标记点组的标记点信息包括所述第一标记点的中心坐标、所述第一标记点的半径和所述第一标记点之间的位置信息；

所述第二标记点组包括多个第二标记点，所述第二标记点组的标记点信息包括所述第二标记点的中心坐标、所述第二标记点的半径和所述第二标记点之间的位置信息。

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