CN208751480U - 一种三维扫描系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种三维扫描系统，包括机器人装置、控制器、深度传感器和收发器，所述机器人装置包括扫描模块和运动控制模块，所述扫描模块的输出端和深度传感器的输出端均与控制器的输入端连接，所述控制器连接收发器，所述控制器的输出端连接运动控制模块的输入端。本实用新型通过控制器的控制信号，控制运动控制装置的移动，然后配合扫描模块快速地获取图像信号，提高了录像或拍摄的效率；另外，本实用新型增设了深度传感器，配合控制器和收发器，能够同时将扫描模块和深度传感器获取的图像信号实时发送到远程终端，无需设置大容量的存储模块，降低了硬件成本，可广泛应用于图像扫描技术领域。

Description

一种三维扫描系统
技术领域
本实用新型涉及图像扫描技术领域，尤其是一种三维扫描系统。
背景技术
三维(3D)扫描仪是一种能够对环境或真实世界对象进行分析的装置，其一般用于收集与形状和外观相关的数据，例如颜色、高度、长度和宽度等。通过3D扫描仪收集到的数据可以用来构建三维数字模型。3D激光扫描仪通过在整个视场内发射激光束来测量水平角度，发射出去的激光束无论在何时照射到反射表面，其都会反射回3D激光扫描仪。
现有的三维扫描系统具有以下缺点：1)、现有的3D扫描系统需要花费较多的时间来进行录像或拍摄照片；2)、现有的3D扫描仪需要用户进行手动拍摄，增加了用户对对象和环境的扫描工作量，效率低；3)、由于图片的数量较大，最终得到的扫描图片会占用大量的存储空间，硬件成本较大。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种成本低且效率高的三维扫描系统。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种三维扫描系统，包括机器人装置、控制器、深度传感器和收发器，所述机器人装置包括扫描模块和运动控制模块，所述扫描模块的输出端和深度传感器的输出端均与控制器的输入端连接，所述控制器连接收发器，所述控制器的输出端连接运动控制模块的输入端。
进一步，所述扫描模块包括TOF摄像机，所述TOF摄像机的输出端连接控制器的输入端。
进一步，所述扫描模块还包括测距摄像机，所述测距摄像机的输出端连接控制器的输入端。
进一步，所述扫描模块还包括激光探测传感器，所述激光探测传感器的输出端连接控制器的输入端。
进一步，所述扫描模块还包括RGB-D相机，所述RGB-D相机的输出端连接控制器的输入端。
进一步，还包括存储器，所述存储器连接控制器。
进一步，所述机器人装置上还设有激光器，所述激光器的输入端连接控制器的输出端。
进一步，所述机器人装置上还设有里程计传感器，所述里程计传感器的输出端连接控制器的输入端。
进一步，还包括显示模块，所述显示模块的输入端连接控制器的输出端。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的三维扫描系统包括机器人装置、控制器、深度传感器、存储器和收发器，所述机器人装置包括扫描模块和运动控制模块，本实用新型通过控制器的控制信号，控制运动控制装置的移动，然后配合扫描模块快速地获取图像信号，提高了录像或拍摄的效率；另外，本实用新型增设了深度传感器，能够同时将扫描模块和深度传感器获取的图像信号实时发送到远程终端，无需设置大容量的存储模块，降低了硬件成本。
附图说明
图1为本实用新型的一种三维扫描系统的整体结构框图。
具体实施方式
参照图1，一种三维扫描系统，包括机器人装置、控制器、深度传感器和收发器，所述机器人装置包括扫描模块和运动控制模块，所述扫描模块的输出端和深度传感器的输出端均与控制器的输入端连接，所述控制器连接收发器，所述控制器的输出端连接运动控制模块的输入端。
其中，扫描模块，用于获取二维图像数据。扫描模块可采用现有的TOF摄像机、测距摄像机、激光探测传感器(LiDAR)或RGB-D相机来实现，其通过通用I/O接口与控制器连接。
深度传感器，用于获取深度三维传感信号。深度传感器可采用英特尔公司制造的深度摄像头来实现，其通过通用I/O接口连接至控制器。
控制器，用于根据二维图像数据和深度三维传感信号(组成三维图像信号)，触发相应的控制信号，并将控制信号发送至收发器、存储器和显示模块等。本实用新型的控制器并不涉及数据处理上的改进，其功能可采用现有的MCU来实现，在此不再赘述。
收发器，用于实现控制器与远程设备的数据通讯。收发器可采用现有收发器来实现，其通过通用I/O接口与控制器连接。
运动控制模块，用于根据控制器的控制信号，进行相应的移动。运动控制模块可通过电机和滑轮的组合来实现，通过控制器控制电机的输出轴转动，带动滑轮移动，实现运动控制功能。
进一步作为优选的实施方式，所述扫描模块包括TOF摄像机，所述TOF摄像机的输出端连接控制器的输入端。
进一步作为优选的实施方式，所述扫描模块还包括测距摄像机，所述测距摄像机的输出端连接控制器的输入端。
进一步作为优选的实施方式，所述扫描模块还包括激光探测传感器，所述激光探测传感器的输出端连接控制器的输入端。
进一步作为优选的实施方式，所述扫描模块还包括RGB-D相机，所述RGB-D相机的输出端连接控制器的输入端。
其中，本实用新型中扫描模块和深度传感器的功能可通过RGB-D相机来实现，以分别获取彩色图像和深度信号。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括存储器，所述存储器连接控制器。
其中，存储器，用于存储获取的三维图像数据。存储器可采用现有的硬盘或云服务器来实现，其通过通用I/O接口或者以太网接口与控制器连接。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述机器人装置上还设有激光器，所述激光器的输入端连接控制器的输出端。
其中，激光器，用于根据控制器的控制信号，发出激光信号。激光器可采用现有激光发射器来实现，其通过通用I/O接口与控制器连接。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述机器人装置上还设有里程计传感器，所述里程计传感器的输出端连接控制器的输入端。
其中，里程计传感器，用于获取机器人装置的运动数据。里程计传感器可采用现有里程计来实现，其通过通用I/O接口连接至控制器。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括显示模块，所述显示模块的输入端连接控制器的输出端。
其中，显示模块，用于根据控制器的控制信号，进行图像展示。显示模块可采用现有的液晶显示屏来实现，其通过HDMI接口与控制器的输出端连接。
本实用新型一种三维扫描系统的工作过程如下：
扫描过程：本实用新型的扫描模块根据控制器的控制信号，获取环境或者对象的扫描图像信号，在扫描过程中，机器人装置中的运动控制模块可以根据控制器的控制信号，进行位置移动，从而实现多角度拍摄。另外，本实用新型增设了激光器，通过激光器发射的激光信号来确定扫描模块的拍摄位置；还增设了里程计传感器，能够在扫描过程中实时监控机器人装置的移动轨迹。
图像传输过程：扫描模块将获取的图像信号依次发送至深度传感器、控制器和收发器，最终由远程终端对图像信号进行存储，降低了本实用新型的硬件成本。
显示过程：显示模块根据控制器的控制信号来进行内容展示，显示模块可设于远程终端。
综上所述，本实用新型一种三维扫描系统具有以下优点：
1)、本实用新型通过控制器的控制信号，控制运动控制装置的移动，然后配合扫描模块快速地获取图像信号，提高了录像或拍摄的效率；
2)、本实用新型增设了深度传感器，配合控制器和收发器，能够同时将扫描模块和深度传感器获取的图像信号实时发送到远程终端，无需设置大容量的存储模块，降低了硬件成本；
3)、本实用新型增设了激光器，通过激光器发射的激光信号来确定扫描模块的拍摄位置；还增设了里程计传感器，能够在扫描过程中实时监控机器人装置的移动轨迹。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种三维扫描系统，其特征在于：包括机器人装置、控制器、深度传感器和收发器，所述机器人装置包括扫描模块和运动控制模块，所述扫描模块的输出端和深度传感器的输出端均与控制器的输入端连接，所述控制器连接收发器，所述控制器的输出端连接运动控制模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种三维扫描系统，其特征在于：所述扫描模块包括TOF摄像机，所述TOF摄像机的输出端连接控制器的输入端。
3.根据权利要求2所述的一种三维扫描系统，其特征在于：所述扫描模块还包括测距摄像机，所述测距摄像机的输出端连接控制器的输入端。
4.根据权利要求3所述的一种三维扫描系统，其特征在于：所述扫描模块还包括激光探测传感器，所述激光探测传感器的输出端连接控制器的输入端。
5.根据权利要求4所述的一种三维扫描系统，其特征在于：所述扫描模块还包括RGB-D相机，所述RGB-D相机的输出端连接控制器的输入端。
6.根据权利要求1所述的一种三维扫描系统，其特征在于：还包括存储器，所述存储器连接控制器。
7.根据权利要求1所述的一种三维扫描系统，其特征在于：所述机器人装置上还设有激光器，所述激光器的输入端连接控制器的输出端。
8.根据权利要求1所述的一种三维扫描系统，其特征在于：所述机器人装置上还设有里程计传感器，所述里程计传感器的输出端连接控制器的输入端。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种三维扫描系统，其特征在于：还包括显示模块，所述显示模块的输入端连接控制器的输出端。
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