CN214372334U - 一种三维扫描定位的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种三维扫描定位的辅助装置，涉及三维扫描仪辅助设备领域，包括：若干个反光标志点以及用于固定反光标志点的环形定位机构，环形定位机构的内表面上设置有若干个反光标志点，待扫描物品悬设于环形定位机构的内腔中，环形定位机构的周向上开设有若干个扫描窗口；本实用新型中设置有环形定位机构，其内表面上设置有若干个反光标志点，不同反光标志点之间能够形成不同角度的定位平面，当待扫描物品悬设在环形定位机构的内腔中后，手持三维扫描仪通过不同的扫描窗口对待扫描物品的不同面进行扫描，无需翻动待扫描物品且扫描精度高，且具有结构简单、节省人力物力、适用范围广、成本低的优点。

Description

一种三维扫描定位的辅助装置

技术领域

本实用新型涉及三维扫描仪辅助设备领域，特别是涉及一种三维扫描定位的辅助装置。

背景技术

三维扫描技术通过对物体表面进行扫描，可获得物体表面的三维空间坐标，可快速将实体几何信息数字化，具有高精度、高速度、非接触和实时建模的优点，被广泛应用于工业、生物医药及文物保护等领域。

现有技术中使用三维扫描仪对物体进行三维扫描时，大致有两种定位方式，第一种：将物品放置在带有反光标志点的定位平板上，定位平板上的反光标志点所在平面作为定位平面，利用三维扫描仪对物品进行扫描，但是需要保证物品不会发生形变，且物品靠近定位平板的一面难以被扫描，还需要在前面扫描完成后手动将物品翻面，对另一面进行扫描，增加了劳动强度而且增加了扫描所需时长，降低了扫描效率；第二种，在物体表面粘贴反光标志点进行扫描，但是在面对物品表面光滑时，无法确保反光标志点不产生位移，也就存在不确定性，容易出现扫描错误的问题，而且在扫描时也需将物品翻面，进而对另一面进行扫描，翻面时如果物品产生形变将会导致降低扫描精度。

当使用三维扫描仪和定位平板对鱼类这种易变形的非刚性物体进行扫描时，存在以下几个问题：1)若使用带有反光标志点的定位平板进行扫描，现有的定位平板功能单一，仅能对一个平面进行定位，无法对鱼类各个面进行全包围式扫描；2)体长小于10cm的幼鱼难以在定位平板上固定；3)鱼体腹面窄，鱼体表面湿滑，难以通过在鱼体表面粘贴反光标志点来进行鱼体扫描；4)鱼类躯体柔软易变形，扫描时极易出现移动导致冗余数据产生；例如申请号为“202010585973.1”，名称为“一种基于三维扫描模型的鱼类表型自动提取方法”的发明专利公开了一种鱼类的三维扫描装置，包括平台支架、亚克力板、在亚克力板上随机位置粘贴的反光标志点、鱼以及三维扫描仪，将鱼麻醉后放在亚克力板上，手持三维扫描仪对鱼进行扫描，由于鱼已经被麻醉，可消除鱼自身运动对扫描精度的影响，但是在扫描过程中，仅能对一个平面进行定位，如果需要对另一平面进行扫描时，需要翻动鱼体，由于鱼体自身柔软及表皮润滑的特性，鱼体在翻转时会发生形变以及位移，严重影响最终的扫描精度，而且翻动时浪费时间，降低了扫描效率。

因此人们亟需一种结构简单、扫描效率高、扫描精度高、适用范围广、节省人力物力以及成本低的三维扫描定位的辅助装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种三维扫描定位的辅助装置，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单、扫描效率高、扫描精度高、适用范围广、节省人力物力以及成本低。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种三维扫描定位的辅助装置，包括若干个反光标志点以及用于固定所述反光标志点的环形定位机构，所述环形定位机构的内表面上设置有若干个所述反光标志点，所述待扫描物品悬设于所述环形定位机构的内腔中，所述环形定位机构的周向上开设有若干个扫描窗口。

优选的，所述环形定位机构包括定位圆盘以及若干个定位杆，所述定位杆呈环形且可拆卸的设置在所述定位圆盘上，相邻所述定位杆的间隙为所述扫描窗口。

优选的，所述定位杆为可伸缩式定位杆。

优选的，还包括定位圆环，所述定位圆环上沿其轴向设置有若干个与所述定位杆对应的通孔，所述通孔的大小与所述定位杆相匹配，所述定位圆环套接在若干个所述定位杆的中部，所述定位圆环水平设置。

优选的，还包括底座，所述环形定位机构设置在所述底座的上表面上，所述底座的下表面的四个角部固定连接有竖向支杆，所述竖向支杆远离所述底座的一端连接有滚轮。

优选的，还包括用于起吊物品的起吊机构，所述起吊机构包括支撑杆、横梁以及挂载单元，所述支撑杆一端与所述底座固定连接，另一端与所述横梁连接，所述挂载单元设置在所述横梁上，且所述挂载单元对应所述环形定位机构设置，且所述挂载单元的挂载端位于所述环形定位机构的内腔中。

优选的，所述横梁上沿其布置方向设置有供所述挂载单元运动的滑槽。

优选的，所述挂载单元包括调节杆和挂钩，所述调节杆的外壁上设置有螺纹，所述调节杆一端连接所述挂钩，另一端穿过所述滑槽与螺母连接，所述螺母的直径大于所述滑槽的宽度。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、环形定位机构的内表面上设置有若干个反光标志点，待扫描物品悬设于环形定位机构的内腔中，环形定位机构的周向上开设有若干个扫描窗口，由于反光标志点设置在环形定位机构的内表面上，也即，若干个反光标志点也呈环形分布，当待扫描物品悬设在环形定位机构的内腔中后，其四周均为反光标志点，不同的反光标志点间可形成不同方向的定位平面，工作人员可手持三维扫描仪通过不同的扫描窗口对内部待扫描物品进行扫描，更换不同扫描窗口后，所利用的定位平面不同，进而实现了对待扫描物品的全方位扫描，无需再翻动待扫描物品，节省操作时间，提高扫描效率，消除了翻动时物品发生形变或位移，导致扫描精度低的问题。

2、环形定位机构包括定位圆盘以及若干个定位杆，定位杆呈环形且可拆卸的设置在定位圆盘上，相邻定位杆的间隙为扫描窗口，利用定位杆间的间隙作为扫描窗口，使得三维扫描仪可在垂直方向上确定扫描位置，且扫描角度也可会随之变化，增加了扫描范围，提高了最终的扫描精确度。

3、定位杆为可伸缩式定位杆，可通过调节定位杆的长度，对应不同体长的物品，提高了装置的适用范围。

4、横梁上沿其布置方向设置有供挂载单元运动的滑槽，滑槽的设置使得挂载单元可移动初始位置，当需要将物品挂载在挂载单元上时，由于挂载单元的挂载端位于环形定位机构的内腔中，当物品较大而导致挂载不便捷时，因此可将挂载单元向一侧移动，移动至挂载端靠近环形定位机构的内壁，此时将物品挂载在挂载端，并控制物品不撞击环形定位机构的内壁，然后移动挂载单元，使挂载端对应环形定位机构的中心，松开物品并稳定物品使其不再晃动，即可开始进行扫描，环槽的设置大大提高了挂载时的便捷性。

5、挂载单元包括调节杆和挂钩，调节杆的外壁上设置有螺纹，调节杆一端连接挂钩，另一端穿过滑槽与螺母连接，螺母的直径大于滑槽的宽度，可通过拧动螺母，使调节杆穿过滑槽部分的长度发生变化，及挂钩与横梁的间距发生变化，通过调节挂钩与横梁的间距，进而调节物品的垂直位置，使物品整体位于环形定位机构的内腔中。

附图说明

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。

图1为本实用新型三维扫描定位的辅助装置的结构示意图；

其中，1、定位圆盘；2、定位杆；3、定位圆环；4、底座；5、支撑杆；6、横梁；7、滑槽；8、调节杆；9、挂钩；10、螺母；11、滚轮。

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。

本实用新型的目的是提供一种三维扫描定位的辅助装置，以解决现有技术存在的问题，结构简单、扫描效率高、扫描精度高、适用范围广、节省人力物力以及成本低。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参考如图1所示，提供一种三维扫描定位的辅助装置，包括若干个反光标志点以及用于固定反光标志点的环形定位机构，环形定位机构的内表面上设置有若干个反光标志点，若干个反光标志点的形状与环形定位机构的内表面均呈环形，待扫描物品可通过手持或挂载器械悬设于环形定位机构的内腔中，若干个反光标志点组成的环形空间覆盖待扫描物品，环形定位机构的周向上开设有若干个扫描窗口，扫描窗口的开设位置与高度可根据需要对待扫描物品的扫描角度决定，当待扫描物品悬设在环形定位机构的内腔中后，其四周均为反光标志点，工作人员可手持三维扫描仪通过不同的扫描窗口对内部待扫描物品进行扫描，扫描时不同的反光标志点组成该次扫描的定位平面，且该平面位于待扫描物品被扫描面的正背面，更换不同扫描窗口后，所利用的定位平面不同，通过对待扫描物品不同面进行扫描，实现了对待扫描物品的全方位扫描，无需再翻动待扫描物品，节省操作时间以及人为劳动力，提高了扫描效率，消除了翻动时物品发生形变或位移的问题，大大提高了扫描精度。

环形定位机构包括定位圆盘1以及若干个定位杆2，定位杆2呈环形且可拆卸的设置在定位圆盘1上，相邻定位杆2的间隙为扫描窗口，定位杆2间的间隙作为扫描窗口时，增加了扫描窗口的面积，即增加了扫描范围，工作人员在进行扫描时，可根据需要扫描的面，便捷调节三维扫描仪的高度、角度，提高了最终的扫描精确度；定位圆盘1靠近定位杆2的一面与定位杆2朝向其组成的环形轴心的面均粘贴有反光标志点，定位圆盘1上的反光标志点的粘贴增加了反光标志点的基数，且定位圆盘1上的多个反光标志点有利于与定位杆2上的反光标志点组成基于水平面呈大角度的定位平面，定位杆2可为圆柱形或方柱形等。

为了适应宽度不同待扫描物品，可在定位圆盘1上设置若干环与定位杆2相匹配的安装孔，若干环安装孔自定位圆盘1的中心向外发散设置，工作人员可根据待扫描物品的宽度调节定位杆2的安装位置，进而调节定位杆2所组成的环形的直径，使得不同宽度的待扫描物品可以放入其中。

为了适应长度不同的待扫描物品，将定位杆2设为可伸缩式定位杆2，可通过调节定位杆2的伸缩调节其长度，进而匹配待扫描物品的长度；定位杆2未伸出的部分也粘贴有反光标志点。

为了进一步保证定位杆2的稳定性，还设置有定位圆环3，定位圆环3上沿其轴向设置有若干个与定位杆2对应的通孔，通孔的大小与定位杆2相匹配，定位圆环3套接在若干个定位杆2的中部，定位圆环3水平设置，通过在定位杆2的中部安装定位圆环3，限制定位杆2的运动，保证了定位杆2的稳定性；在定位圆环3的内壁上粘贴若干个反光标志点，形成一个水平方向的定位平面，增加了反光标志点的基数，从而解决进行扫描时组成定位平面反光标识点太少，无法精准扫描的问题，增强扫描时的精准度。

为了便于移动，还设置有底座4，环形定位机构设置在底座4的上表面上，底座4的下表面的四个角部固定连接有竖向支杆，竖向支杆远离底座4的一端连接有滚轮11。

鉴于手持待扫描物品时的不确定性以及不稳定性，还设置有用于起吊物品的起吊机构，起吊机构包括支撑杆5、横梁6以及挂载单元，支撑杆5一端与底座4固定连接，另一端与横梁6连接，挂载单元设置在横梁6上，且挂载单元对应环形定位机构设置，且挂载单元的挂载端位于环形定位机构的内腔中。

横梁6上沿其布置方向设置有供挂载单元运动的滑槽7，由于挂载单元的挂载端位于环形定位机构的内腔中，当物品较大而导致挂载不便捷时，因此可将挂载单元向一侧移动，移动至挂载端靠近环形定位机构的内壁，即靠近一侧的定位杆2，此时将物品挂载在挂载端，并控制物品不撞击定位杆2，然后移动挂载单元，使挂载端对应定位杆2所组成的环形结构的中心，松开物品并稳定物品使其不再晃动，即可开始进行扫描，环槽的设置大大提高了挂载时的便捷性。

挂载单元包括调节杆8和挂钩9，调节杆8的外壁上设置有螺纹，调节杆8一端连接挂钩9，另一端穿过滑槽7与螺母10连接，螺母10的直径大于滑槽7的宽度，螺母10的存在限制了调节杆8由于重力向下坠落，而且可以通过拧动螺母10，使调节杆8穿过滑槽7部分的长度发生变化，及挂钩9与横梁6的间距发生变化，通过调节挂钩9与横梁6的间距，进而调节物品的垂直位置，使物品整体位于环形定位机构的内腔中；调节方式不仅仅可以是螺纹与螺母10的配合，也可以是自动伸缩机构或其他可调节的方式。

当待扫描物品为鱼时，经过试验，将活鱼挂在挂钩9上15s后，鱼体静止不动。

定位圆盘1、定位杆2以及定位圆环3上粘贴的反光标志点两两之间距离不同，且方向不一致，一方面避免扫描仪将不同的点识别为同一个点，另一方面增加了反光标志点的朝向，使其能够组成更多的不同角度的定位平面。

在实际使用过程中，通过滚轮11将整体装置移动至指定位置，根据物品的大小确定定位杆2的安装位置以及定位杆2的伸缩长度，将定位圆盘1套接在定位杆2上，然后将待扫描物品挂在挂钩9上，并通过滑槽7将调节杆8移动至对应定位圆盘1的中心(可通过调节调节杆8在滑槽7内的位置，使得有更大空间去挂载待扫描物品；定位杆2的伸缩可在挂载完待扫描物品之后进行)，当待扫描物品静止后，工作人员手持三维扫描仪从不同的定位杆2间的间隙对待扫描物品进行扫描即可。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种三维扫描定位的辅助装置，其特征在于，包括若干个反光标志点以及用于固定所述反光标志点的环形定位机构，所述环形定位机构的内表面上设置有若干个所述反光标志点，待扫描物品悬设于所述环形定位机构的内腔中，所述环形定位机构的周向上开设有若干个扫描窗口。

2.根据权利要求1所述的三维扫描定位的辅助装置，其特征在于，所述环形定位机构包括定位圆盘以及若干个定位杆，所述定位杆呈环形且可拆卸的设置在所述定位圆盘上，相邻所述定位杆的间隙为所述扫描窗口。

3.根据权利要求2所述的三维扫描定位的辅助装置，其特征在于，所述定位杆为可伸缩式定位杆。

4.根据权利要求3所述的三维扫描定位的辅助装置，其特征在于，还包括定位圆环，所述定位圆环上沿其轴向设置有若干个与所述定位杆对应的通孔，所述通孔的大小与所述定位杆相匹配，所述定位圆环套接在若干个所述定位杆的中部，所述定位圆环水平设置。

5.根据权利要求1所述的三维扫描定位的辅助装置，其特征在于，还包括底座，所述环形定位机构设置在所述底座的上表面上，所述底座的下表面的四个角部固定连接有竖向支杆，所述竖向支杆远离所述底座的一端连接有滚轮。

6.根据权利要求5所述的三维扫描定位的辅助装置，其特征在于，还包括用于起吊物品的起吊机构，所述起吊机构包括支撑杆、横梁以及挂载单元，所述支撑杆一端与所述底座固定连接，另一端与所述横梁连接，所述挂载单元设置在所述横梁上，且所述挂载单元对应所述环形定位机构设置，且所述挂载单元的挂载端位于所述环形定位机构的内腔中。

7.根据权利要求6所述的三维扫描定位的辅助装置，其特征在于，所述横梁上沿其布置方向设置有供所述挂载单元运动的滑槽。

8.根据权利要求7所述的三维扫描定位的辅助装置，其特征在于，所述挂载单元包括调节杆和挂钩，所述调节杆的外壁上设置有螺纹，所述调节杆一端连接所述挂钩，另一端穿过所述滑槽与螺母连接，所述螺母的直径大于所述滑槽的宽度。

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