CN213455359U - 一种耳廓激光三维扫描装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光扫描装置应用技术领域，具体为一种耳廓激光三维扫描装置，包括底座、支撑杆、三维扫描仪本体、椅子、顶板和定位机构；所述支撑杆固接在底座的顶部；所述三维扫描仪本体设置在支撑杆的侧壁；所述顶板固接在支撑杆的顶部；所述椅子设置在底座的顶部；所述定位机构设置在椅子的顶部；所述定位机构包括滑动组件和转动组件；所述滑动组件包括第一滑块、连杆、T形滑块、第一推板、气囊、导气管和挡板；所述椅子的内部设置有第一空腔；所述第一滑块贯穿设置在椅子的侧壁；所述连杆的一端铰接于第一滑块，另一端铰接于T形滑块；实现了对头部的定位，便于扫描的进行。

Description

一种耳廓激光三维扫描装置

技术领域

本实用新型涉及激光扫描装置应用技术领域，具体为一种耳廓激光三维扫描装置。

背景技术

在法医学司法鉴定中，耳廓缺损案件需要对被鉴定人的耳廓缺损比例进行测量。耳廓损伤常见挫伤、切割伤、撕裂伤、咬伤、砍伤等，边缘参差不齐，并且耳廓本身形状复杂不规则，给鉴定工作带来了巨大的困难和挑战。

在法医学鉴定中，对于耳廓缺损或畸形的评估，目前主要利用面积进行计算，通过对比伤侧和健侧耳廓的表面积或投影面积，计算缺损的面积百分比，再通过查表来判断耳廓的损伤程度。然而，由于耳廓的不规则性和舟夹角(耳廓整体与颅骨间的夹角)的个体差异，使用表面积或投影面积并不能真实反映耳廓的实际大小。

对耳廓的面积计算往往采用采用摄影法、印迹法、描画法等，不仅测量精度低，而且程序繁琐费时费力，受人为因素影响大，经常出现同一损伤不同的鉴定人测量、或同一鉴定人多次测量得出不同鉴定结果的情况。容易使双方当事人产生异议，有悖司法鉴定的客观性、公正性。

在使用耳廓激光三维扫描装置在进行扫描的时候，常常发生被检测人员由于头部摆放角度无法保持，从而导致扫描失败，浪费鉴定资源，对司法鉴定的结果造成影响，为此，我们提出一种耳廓激光三维扫描装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种耳廓激光三维扫描装置，以解决在使用耳廓激光三维扫描装置在进行扫描的时候，常常发生被检测人员由于乱动头部而导致扫描失败，这会大大降低了工作人员的工作效率的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种耳廓激光三维扫描装置，包括底座、支撑杆、三维扫描仪本体、椅子、顶板和定位机构；所述支撑杆固接在底座的顶部；所述三维扫描仪本体设置在支撑杆的侧壁；所述顶板固接在支撑杆的顶部；所述椅子设置在底座的顶部；所述定位机构设置在椅子的顶部；所述定位机构包括滑动组件和转动组件；所述滑动组件包括第一滑块、连杆、T形滑块、第一推板、气囊、导气管和挡板；所述椅子的内部设置有第一空腔；所述第一滑块贯穿设置在椅子的侧壁；所述连杆的一端铰接于第一滑块，另一端铰接于T形滑块；所述第一推板固接在T形滑块的侧壁；所述挡板固接在第一空腔的内壁；所述气囊设置在挡板的侧壁；所述导气管设置在气囊的侧壁。

进一步，所述转动组件包括活塞缸、第二推板、齿条、第一齿轮、第二齿轮、弧形杆；所述活塞缸设置在第一空腔内，且通过导气管与气囊呈连通状态；所述第二推板设置在活塞缸的输出端；所述齿条固接在第二推板的侧壁；所述第一齿轮转动连接在第一空腔的内壁，且与齿条呈啮合状态；所述第二齿轮转动连接在第一空腔的内壁，且与第一齿轮呈连通状态；所述弧形杆固接在第二齿轮的侧壁。

进一步，所述椅子的侧壁设置有第一通槽，且第一滑块与第一通槽滑动配合；所述椅子的侧壁还对称设置有第二通槽。

进一步，所述第一空腔的内壁设置有滑槽；所述弧形杆的端部设置有海绵层。

进一步，所述顶板的底部设置有辅助机构；所述辅助机构包括电推杆、L形板、推杆和导杆；所述顶板的内部设置有第二空腔；所述电推杆设置在第二空腔的内壁；所述推杆设置在电推杆的输出端；所述导杆固接在第二空腔的内壁；所述L形板套接于导杆，且L形板于导杆滑动配合。

进一步，所述第二空腔的内部还设置有固定板，且所述导杆的一端固接于固定板。

进一步，所述三维扫描仪本体包括：

三维扫描组件，用于将红外图像投射在被测耳廓上，并采集投射在被测耳廓上的投射图像，用于三维构建；

高清纹理相机，用于获取高分辨率纹理贴图，附加在耳廓立体模型上，为了避免耳廓的不规则形状带来的盲区；

补光灯，用于提供光源，使高清纹理相机拍摄的纹理图像亮度一致；

控制单元，用于和耳廓损伤鉴定软件进行数据通信，并对扫描组件、高清纹理相机、补光灯进行控制。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，设置了定位机构，通过滑动组件和转动组件的配合使用，实现了对被检测人员的头部的定位，大大的方便了后续对被检测人员进行激光扫描。

2、本实用新型中，设置了辅助机构，通过电推杆、L形板、推杆和导杆的配合使用，实现了对被检测人员的下颌的定位，使得被检测人员的头部不易晃动，进而提高了扫描的准确性，使得整个检测结果更加精确。

附图说明

图1为本实用新型中一种耳廓激光三维扫描装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型中一种耳廓激光三维扫描装置的局部剖面结构示意图；

图3为本实用新型中一种耳廓激光三维扫描装置的正面结构示意图；

图4为图2中A区域结构图；

图5为图3中B-B剖面结构示意图；

图6为图5中C区域结构图；

图7为本实用新型中三维扫描仪本体结构框图；

图例说明：1、底座；2、支撑杆；3、三维扫描仪本体；4、椅子；41、第一空腔；411、滑槽；42、第一通槽；43、第二通槽；5、顶板；51、第二空腔；6、定位机构；61、滑动组件；611、第一滑块；612、连杆；613、T形滑块；614、第一推板；615、气囊；616、导气管；617、挡板；62、转动组件；621、活塞缸；622、第二推板；623、齿条；624、第一齿轮；625、第二齿轮；626、弧形杆；7、辅助机构；71、电推杆；72、L形板；73、推杆；74、导杆；75、固定板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1～图7，一种耳廓激光三维扫描装置，包括底座1、支撑杆2、三维扫描仪本体3、椅子4、顶板5和定位机构6；所述支撑杆2固接在底座1的顶部；所述三维扫描仪本体3设置在支撑杆2的侧壁；所述顶板5固接在支撑杆2的顶部；所述椅子4设置在底座1的顶部；所述定位机构6设置在椅子4的顶部；所述定位机构6包括滑动组件61和转动组件62；所述滑动组件61包括第一滑块611、连杆612、T形滑块613、第一推板614、气囊615、导气管616和挡板617；所述椅子4的内部设置有第一空腔41；所述第一滑块611贯穿设置在椅子4的侧壁；所述连杆612的一端铰接于第一滑块611，另一端铰接于T形滑块613；所述第一推板614固接在T形滑块613的侧壁；所述挡板617固接在第一空腔41的内壁；所述气囊615设置在挡板617的侧壁；所述导气管616设置在气囊615的侧壁；所述椅子4的侧壁设置有第一通槽42，且第一滑块611与第一通槽42滑动配合；所述椅子4的侧壁还对称设置有第二通槽43；工作时，当被检测的人坐在椅子4上后，并且用头部挤压第一滑块611，使得第一滑块611在第一通槽42内滑动，于是连杆612就会产生转动，进而使得T形滑块613在滑槽411内滑动，然后通过T性滑块侧壁上的第一推板614的作用，使得气囊615产生压缩变形，并且将气囊615内部的气体流入导气管616中，然后去实现下一个动作，结构紧凑，方便使用。

作为本实用新型的一种实施方式，所述转动组件62包括活塞缸621、第二推板622、齿条623、第一齿轮624、第二齿轮625和弧形杆626；所述活塞缸621设置在第一空腔41内，且通过导气管616与气囊615呈连通状态；所述第二推板622设置在活塞缸621的输出端；所述齿条623固接在第二推板622的侧壁；所述第一齿轮624转动连接在第一空腔41的内壁，且与齿条623呈啮合状态；所述第二齿轮625转动连接在第一空腔41的内壁，且与第一齿轮624呈连通状态；所述弧形杆626固接在第二齿轮625的侧壁；所述第一空腔41的内壁设置有滑槽411；所述弧形杆626的端部设置有海绵层；工作时，当气囊615内部的气体流入导气管616后，气体将会继续流到活塞缸621中，进而使得第二推板622向前移动，进而带动齿条623一起向前移动，进而使得与之啮合的第一齿轮624产生转动，于是第二齿轮625将会产生转动方向相反的转动，进而使得弧形杆626产生转动，最后弧形杆626就轻轻地压在被检测人员的额头上，实现了对头部的定位，避免了发生因为被检测人员的头部晃动而出现的扫描不准确现象。

作为本实用新型的一种实施方式，所述顶板5的底部设置有辅助机构7；所述辅助机构7包括电推杆71、L形板72、推杆73和导杆74；所述顶板5的内部设置有第二空腔51；所述电推杆71设置在第二空腔51的内壁；所述推杆73设置在电推杆71的输出端；所述导杆74固接在第二空腔51的内壁；所述L形板72套接于导杆74，且L形板72于导杆74滑动配合；所述第二空腔51的内部还设置有固定板75，且所述导杆74的一端固接于固定板75；工作时，当头部位置定位好以后，再对下颌进行定位，首先打开电推杆71的开关，使得电推杆71推动推杆73向前移动，进而推动L形板72沿着导杆74的方向向前移动，当L形板72抵住被检测人员的下颌时，关闭电推杆71，保持这个状态，然后使用三维扫描仪本体3对被检测人员进行耳廓扫描。

参照附图7，本实施例中耳廓三维扫描装置包括4个三维扫描组件、4个高清纹理相机、3个补光灯和控制单元。扫描组件用于将红外图像投射在被测物体上，并采集投射在被测物体上的投射图像，用于三维构建。四个三维扫描组件分别从耳廓的斜上方、斜下方、斜左方、斜右方四个不同方向角度对耳廓进行扫描，避免耳廓的不规则形状带来的盲区；四个三维扫描组件同时工作，在短时间内完成扫描工作，避免被测人员因身体晃动带来的扫描误差。扫描组件包括红外光源发射器、2个红外图像传感器和FPGA可编程逻辑门阵列。工作时，FPGA可编程逻辑门阵列发送触发信号到红外光源发射器，使红外光源发射器投射红外图像到被测物体上，同时发送触发信号到2个红外图像传感器，使2个红外传感器同时对被测物体进行曝光拍摄，并将带有投射图像的被测物体图像采集到FPGA可编程逻辑门阵列内后，发送到控制单元。高清纹理相机用于获取高分辨率纹理贴图，附加在耳廓立体模型上，为了避免耳廓的不规则形状带来的盲区，使用4个高清纹理相机从4个不同的方向进行拍照，位置和角度与三维扫描组件相同。补光灯用于提供光源，使高清纹理相机拍摄的纹理图像亮度一致。控制单元用于和耳廓损伤鉴定软件进行数据通信，并对扫描组件、高清纹理相机、补光灯进行控制。工作时，控制单元接收耳廓损伤鉴定软件发送的触发信号，依次发送触发信号控制4个三维扫描组件控制红外光源发射器投射红外图像，依次接收4个三维扫描组件的红外图像传感器数据，并发送至耳廓损伤鉴定软件，接着发送触发信号到补光灯打开光源，发送同时控制信号控制4个高清纹理相机同时进行曝光，将获取到的高清纹理图像发送至耳廓损伤鉴定软件，最后发送触发信号关闭补光灯，完成扫描。

工作原理：工作时，当被检测的人坐在椅子4上后，并且用头部挤压第一滑块611，使得第一滑块611在第一通槽42内滑动，于是连杆612就会产生转动，进而使得T形滑块613在滑槽411内滑动，然后通过T性滑块侧壁上的第一推板614的作用，使得气囊615产生压缩变形，并且将气囊615内部的气体流入导气管616中，气体将会继续流到活塞缸621中，进而使得第二推板622向前移动，进而带动齿条623一起向前移动，进而使得与之啮合的第一齿轮624产生转动，于是第二齿轮625将会产生转动方向相反的转动，进而使得弧形杆626产生转动，最后弧形杆626就轻轻地压在被检测人员的额头上，实现了对头部的定位，避免了发生因为被检测人员的头部晃动而出现的扫描不准确现象；当头部位置定位好以后，再对下颌进行定位，首先打开电推杆71的开关，使得电推杆71推动推杆73向前移动，进而推动L形板72沿着导杆74的方向向前移动，当L形板72抵住被检测人员的下颌时，关闭电推杆71，保持这个状态，然后使用三维扫描仪本体3对被检测人员进行耳廓扫描。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种耳廓激光三维扫描装置，其特征在于，包括底座(1)、支撑杆(2)、三维扫描仪本体(3)、椅子(4)、顶板(5)和定位机构(6)；所述支撑杆(2)固接在底座(1)的顶部；所述三维扫描仪本体(3)设置在支撑杆(2)的侧壁；所述顶板(5)固接在支撑杆(2)的顶部；所述椅子(4)设置在底座(1)的顶部；所述定位机构(6)设置在椅子(4)的顶部；所述定位机构(6)包括滑动组件(61)和转动组件(62)；所述滑动组件(61)包括第一滑块(611)、连杆(612)、T形滑块(613)、第一推板(614)、气囊(615)、导气管(616)和挡板(617)；所述椅子(4)的内部设置有第一空腔(41)；所述第一滑块(611)贯穿设置在椅子(4)的侧壁；所述连杆(612)的一端铰接于第一滑块(611)，另一端铰接于T形滑块(613)；所述第一推板(614)固接在T形滑块(613)的侧壁；所述挡板(617)固接在第一空腔(41)的内壁；所述气囊(615)设置在挡板(617)的侧壁；所述导气管(616)设置在气囊(615)的侧壁。

2.根据权利要求1所述的一种耳廓激光三维扫描装置，其特征在于，所述转动组件(62)包括活塞缸(621)、第二推板(622)、齿条(623)、第一齿轮(624)、第二齿轮(625)和弧形杆(626)；所述活塞缸(621)设置在第一空腔(41)内，且通过导气管(616)与气囊(615)呈连通状态；所述第二推板(622)设置在活塞缸(621)的输出端；所述齿条(623)固接在第二推板(622)的侧壁；所述第一齿轮(624)转动连接在第一空腔(41)的内壁，且与齿条(623)呈啮合状态；所述第二齿轮(625)转动连接在第一空腔(41)的内壁，且与第一齿轮(624)呈连通状态；所述弧形杆(626)固接在第二齿轮(625)的侧壁。

3.根据权利要求2所述的一种耳廓激光三维扫描装置，其特征在于，所述椅子(4)的侧壁设置有第一通槽(42)，且第一滑块(611)与第一通槽(42)滑动配合；所述椅子(4)的侧壁还对称设置有第二通槽(43)。

4.根据权利要求3所述的一种耳廓激光三维扫描装置，其特征在于，所述第一空腔(41)的内壁设置有滑槽(411)；所述弧形杆(626)的端部设置有海绵层。

5.根据权利要求1所述的一种耳廓激光三维扫描装置，其特征在于，所述顶板(5)的底部设置有辅助机构(7)；所述辅助机构(7)包括电推杆(71)、L形板(72)、推杆(73)和导杆(74)；所述顶板(5)的内部设置有第二空腔(51)；所述电推杆(71)设置在第二空腔(51)的内壁；所述推杆(73)设置在电推杆(71)的输出端；所述导杆(74)固接在第二空腔(51)的内壁；所述L形板(72)套接于导杆(74)，且L形板(72)于导杆(74)滑动配合。

6.根据权利要求5所述的一种耳廓激光三维扫描装置，其特征在于，所述第二空腔(51)的内部还设置有固定板(75)，且所述导杆(74)的一端固接于固定板(75)。

7.根据权利要求1所述的一种耳廓激光三维扫描装置，其特征在于，所述三维扫描仪本体(3)包括：

三维扫描组件，用于将红外图像投射在被测耳廓上，并采集投射在被测耳廓上的投射图像，用于三维构建；

高清纹理相机，用于获取高分辨率纹理贴图，附加在耳廓立体模型上，为了避免耳廓的不规则形状带来的盲区；

补光灯，用于提供光源，使高清纹理相机拍摄的纹理图像亮度一致；

控制单元，用于和耳廓损伤鉴定软件进行数据通信，并对扫描组件、高清纹理相机、补光灯进行控制。

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