CN208860312U - 基于无线网络传输的光栅式三维扫描装置 - Google Patents

Abstract

基于无线网络传输的光栅式三维扫描装置，它涉及扫描仪技术领域；它包含标定柱、三维扫描仪群组、网络交换机和移动工作站；所述的三维扫描仪群组包含若干个三维扫描仪，标定柱与若干个三维扫描仪分别定位连接，若干个三维扫描仪分别与网络交换机无线连接，网络交换机与移动工作站无线连接。本实用新型所述的基于无线网络传输的光栅式三维扫描装置，单个三维扫描仪不直接与移动工作站连接，而是每个三维扫描仪分别与网络交换机连接，再由网络交换机汇总所有单体采集的三维数据输入至移动工作站，从而实现由三维扫描仪群组对被测物进行测量。

Description

基于无线网络传输的光栅式三维扫描装置

技术领域

本实用新型涉及扫描仪技术领域，具体涉及基于无线网络传输的光栅式三维扫描装置。

背景技术

三维扫描仪能够准确快捷的采集物体表面的三维数据，目前在工业、医疗整形行业、文化创意产业都有广泛的应用。

目前市面上的三维扫描仪均为单机版设备，即一个三维扫描仪通过数据线连接一台电脑，通过电脑上的程序控制三维扫描仪工作。对于一些大型工件或者易变形工件来说，使用单台三维扫描仪只能分块扫描并对多次的扫描数据进行拼接而得到工件完整的数据。扫描次数越多，累积误差越大，同时工作效率较低，往往扫描大型工件需要耗费很长时间。采用多个扫描仪组成群组同时扫描，可以一次把大型工件各个角度全部扫描下来，减少了累积误差、提高了工作效率。

在医疗整形行业扫描人体时，使用单台三维扫描仪来分段扫描，至少需要扫描8次才能将完整的人体数据采集下来，在扫描仪变换扫描位置的时候人体不可能长时间保持同一个姿势，若人体晃动，则使扫描数据误差过大而无法拼接成一个整体。采用8个扫描仪组成群组同时扫描，可以不必在扫描的时候变换位置，15秒以内8个测头完成采集工作，人体保持15秒静止不动是可以做到的，这样可以得到高精度的完整的人体三维数据。

现有的扫描仪是通过数据线的方式与电脑连接，电脑上的软件来控制扫描仪工作。如果想把多台三维扫描仪连接到同一台电脑上，电脑上的HDMI及USB接口不够，同时主板供电也不能满足多台扫描仪的电压要求。所以通过数据线连接的方式无法做到一台电脑控制多台三维扫描仪工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种用一台电脑控制多台三维扫描仪工作的基于无线网络传输的光栅式三维扫描装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包含标定柱、三维扫描仪群组、网络交换机和移动工作站；所述的三维扫描仪群组包含若干个三维扫描仪，标定柱与若干个三维扫描仪分别定位连接，若干个三维扫描仪分别与网络交换机无线连接，网络交换机与移动工作站无线连接。

作为优选，所述的三维扫描仪包含光栅发射器、图像传感器及无线运算单元；所述的光栅发射器和图像传感器分别与无线运算单元连接。

所述的标定柱用于确定三维扫描仪群组中每个三维扫描仪的扫描头的位置关系。

所述的三维扫描仪群组对被测物体表面进行测量以获得物体表面的三维数据。

所述的三维扫描仪群组中包含多个三维扫描仪，每个三维扫描仪采集被测物体局部三维数据并分别与网络交换机连接，连接模块采用无线模块；网络交换机具有无线模块，与三维扫描仪群组中的每个三维扫描仪分别连接，以接收三维扫描仪采集的三维数据。

所述的移动工作站与网络交换机连接，以接收其传输的三维数据并将所有三维数据拼接成一个完整模型。

所述的光栅发射器投射特定的光栅条图案至被测物表面，由图像传感器采集带有该光栅条图案的被测物图片，再将采集的图片传输至无线运算单元；无线运算单元与图像传感器通过数据线连接，具有计算功能及WIFI模块，计算所采集的图片生成三维数据并输入网络交换机。

采用上述结构后，本实用新型产生的有益效果为：本实用新型所述的基于无线网络传输的光栅式三维扫描装置，单个三维扫描仪不直接与移动工作站连接，而是每个三维扫描仪分别与网络交换机连接，再由网络交换机汇总所有单体采集的三维数据输入至移动工作站，从而实现由三维扫描仪群组对被测物进行测量。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型标定柱的结构图；

图3是图2的侧视图；

图4是图2的俯视图；

图5是本实用新型三维扫描仪的结构图。

附图标记说明：

标定柱1、三维扫描仪群组2、网络交换机3、移动工作站4、三维扫描仪5、光栅发射器6、图像传感器7、无线运算单元8。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参看如图1所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含标定柱1、三维扫描仪群组2、网络交换机3和移动工作站4；所述的三维扫描仪群组2包含若干个三维扫描仪5，标定柱1与若干个三维扫描仪5分别定位连接，若干个三维扫描仪5分别与网络交换机3无线连接，网络交换机3与移动工作站4无线连接。

所述的三维扫描仪5包含光栅发射器6、图像传感器7及无线运算单元8；所述的光栅发射器6和图像传感器7分别与无线运算单元8信号连接。

参看如图2——图4所示，标定柱1为一个立方体型标准量块，四个立面印有经过精确测量的图案。在测量开始前，需要进行位置标定。三维扫描仪群组2中的每个三维扫描仪5分别对标定柱进行扫描，扫描数据通过网络交换机3输入至移动工作站4，从而记录每个三维扫描仪单体的位置关系。若三维扫描仪群组中的三维扫描仪单体位置不发生改变，则只需做一次位置标定。

参看如图5所示，三维扫描仪群组2用于对被测物体表面进行测量以获得物体表面的三维数据，三维扫描仪5的数量要求覆盖被测物表面即可。每个三维扫描仪5测量被测物局部的三维数据，光栅发射器6投射特定的光栅条图案至被测物表面，由图像传感器7采集带有该光栅条图案的被测物图片，再将采集的图片传输至无线运算单元8，完成一次局部的测量。三维扫描仪单体测量方式为依次测量，即前一个三维扫描仪扫描完成后，下一个三维扫描仪开始测量，避免相互干扰。三维扫描仪单体测量时间为3秒。

无线运算单元8具有WIFI模块与网络交换机3进行网络通讯连接，将图像传感器7采集的图片计算生成三维数据后输入网络交换机3。

移动工作站4通过WIFI信号或有限网络与网络交换机3连接，获取无线运算单元计算所得的三维数据，该三维数据为三维扫描仪群组中每个三维扫描仪单体的测量结果，将所有三维扫描仪单体的测量结果进行数据拼接，即可得到被测物完整的三维数据。

三维扫描仪5为光栅式三维扫描仪，并不直接与移动工作站连接，而是先与网络交换机3网络端口连接，网络交换机自动配置每个网络端口唯一的IP地址，移动工作站4通过IP地址实现对三维扫描仪的远程组网控制及数据传输。通过组网方式的三维扫描装置，避免了使用数据线产生的使用距离及范围的限制，克服了数据线引起的信号衰减的问题，同时多台扫描仪同时扫描，减小了累积拼接误差。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.基于无线网络传输的光栅式三维扫描装置，其特征在于：它包含标定柱、三维扫描仪群组、网络交换机和移动工作站；所述的三维扫描仪群组包含若干个三维扫描仪，标定柱与若干个三维扫描仪分别定位连接，若干个三维扫描仪分别与网络交换机无线连接，网络交换机与移动工作站无线连接。

2.根据权利要求1所述的基于无线网络传输的光栅式三维扫描装置，其特征在于：所述的三维扫描仪包含光栅发射器、图像传感器及无线运算单元；所述的光栅发射器和图像传感器分别与无线运算单元连接。

3.根据权利要求1所述的基于无线网络传输的光栅式三维扫描装置，其特征在于：所述的网络交换机具有无线模块，与三维扫描仪群组中的每个三维扫描仪分别连接。