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一種三維掃描數(shù)據(jù)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種三維掃描數(shù)據(jù)處理方法，具體步驟如下：S1、將目標(biāo)物安置在工作臺上，并旋轉(zhuǎn)工作臺；S2、開啟掃描儀定時深度掃描目標(biāo)物，獲得組合后可全面覆蓋目標(biāo)物的N份掃描圖，且相鄰兩份掃描圖有重合點(diǎn)，N≥3；S3、選取一份掃描圖作為初始圖，并從初始圖中選取一個點(diǎn)作為原點(diǎn)；S4、計算初始圖中各點(diǎn)相對于原點(diǎn)的坐標(biāo)，建立初始圖點(diǎn)集；S5、選取與初始圖有重合點(diǎn)的掃描圖作為二次掃描圖，根據(jù)與初始圖重合點(diǎn)坐標(biāo)計算二次掃描圖各點(diǎn)坐標(biāo)，建立二次掃描圖點(diǎn)集；S6、建立三次掃描圖點(diǎn)集；S7、依次類推，獲得全面覆蓋目標(biāo)物的掃描點(diǎn)集；S8、根據(jù)掃描點(diǎn)集建立目標(biāo)模型。本發(fā)明采用相對坐標(biāo)法進(jìn)行掃描數(shù)據(jù)計算，有利于簡化計算，提高效率。
【專利說明】一種三維掃描數(shù)據(jù)處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維掃描【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種三維掃描數(shù)據(jù)處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]視覺三維測量是基于視覺概念的非接觸三維測量技術(shù)，它以圖形、圖像為基礎(chǔ)來恢復(fù)三維形狀，具有高速高效、高度自動化和成本低等優(yōu)點(diǎn)。在要求自動、在線、快速的現(xiàn)代工業(yè)三維測量技術(shù)中，視覺三維測量是最為重要的發(fā)展方向。該技術(shù)可對人體、產(chǎn)品模型及不允許接觸的表面進(jìn)行測量，因此在逆向工程、快速原型、虛擬現(xiàn)實、機(jī)器視覺等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，具體涉及到汽車、制造業(yè)、航空航天、醫(yī)學(xué)、整形、考古、機(jī)器人等眾多行業(yè)。
[0003]視覺三維測量技術(shù)一種常見的應(yīng)用就是三維掃描儀。現(xiàn)有的三維掃描儀通過對物體進(jìn)行拍照后通過標(biāo)志點(diǎn)匹配或特征匹配進(jìn)行模型重現(xiàn)，由于沒有統(tǒng)一的參照物，匹配過程計算量大且容易出錯。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種三維掃描數(shù)據(jù)處理方法，采用相對坐標(biāo)法進(jìn)行掃描數(shù)據(jù)計算，有利于簡化計算，提高效率。
[0005]本發(fā)明提出的一種三維掃描數(shù)據(jù)處理方法，旋轉(zhuǎn)工作臺，對目標(biāo)物進(jìn)行深度掃描獲得多個掃描圖，對多個掃描圖進(jìn)行組合，獲得目標(biāo)模型，具體步驟如下:
[0006]S1、將目標(biāo)物安置在工作臺上，并旋轉(zhuǎn)工作臺；
[0007]S2、開啟掃描儀定時深度掃描目標(biāo)物，獲得組合后可全面覆蓋目標(biāo)物的N份掃描圖，且相鄰兩份掃描圖有重合點(diǎn)，N ^ 3 ；
[0008]S3、選取一份掃描圖作為初始圖，并從初始圖中選取一個點(diǎn)作為原點(diǎn)；
[0009]S4、計算初始圖中各點(diǎn)相對于原點(diǎn)的坐標(biāo),建立初始圖點(diǎn)集；
[0010]S5、選取與初始圖有重合點(diǎn)的掃描圖作為二次掃描圖，根據(jù)與初始圖重合點(diǎn)坐標(biāo)計算二次掃描圖各點(diǎn)坐標(biāo)，建立二次掃描圖點(diǎn)集；
[0011]S6、選取與二次掃描圖有重合點(diǎn)的掃描圖作為三次掃描圖，根據(jù)與二次掃描圖重合點(diǎn)坐標(biāo)計算三次掃描圖各點(diǎn)坐標(biāo)，建立三次掃描圖點(diǎn)集；
[0012]S7、依次類推，獲得全面覆蓋目標(biāo)物的掃描點(diǎn)集；
[0013]S8、根據(jù)掃描點(diǎn)集建立目標(biāo)模型。
[0014]優(yōu)選地，步驟SI中，工作臺順著同一方向勻速旋轉(zhuǎn)。
[0015]本發(fā)明充分利用相對坐標(biāo)的唯一性，以坐標(biāo)傳遞的方式計算多幅掃描圖的各點(diǎn)坐標(biāo)，從而獲得目標(biāo)物表面各點(diǎn)坐標(biāo)，并生成目標(biāo)模型，完成對目標(biāo)物的掃描及模型重建工作。
[0016]本發(fā)明中，以與前一份掃描圖的重合點(diǎn)作為后一份掃描圖各點(diǎn)坐標(biāo)計算的起始點(diǎn)，方法合理，高精度，高效率。
[0017]本發(fā)明提供的三維掃描數(shù)據(jù)處理方法，無需設(shè)置特征點(diǎn)，方法簡單合理，適用范圍廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明提出的一種三維掃描數(shù)據(jù)處理方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0019]參照圖1，本發(fā)明提出的一種三維掃描數(shù)據(jù)處理方法，通過旋轉(zhuǎn)工作臺，對目標(biāo)物進(jìn)行深度掃描獲得多個掃描圖，對多個掃描圖進(jìn)行組合，獲得目標(biāo)模型。
[0020]本發(fā)明提出的一種三維掃描數(shù)據(jù)處理方法具體步驟如下:
[0021]S1、將目標(biāo)物安置在工作臺上，并旋轉(zhuǎn)工作臺。
[0022]該步驟中，工作臺順著同一方向勻速旋轉(zhuǎn)，為掃描工作的穩(wěn)定可到提供保障。
[0023]旋轉(zhuǎn)工作臺是進(jìn)行全方位掃描的基礎(chǔ)，目標(biāo)物安裝的穩(wěn)定性直接關(guān)系到旋轉(zhuǎn)過程中目標(biāo)物的平穩(wěn)，避免掃描偏差。
[0024]S2、開啟掃描儀定時深度掃描目標(biāo)物，獲得組合后可全面覆蓋目標(biāo)物的N份掃描圖，且相鄰兩份掃描圖有重合點(diǎn)，N ^ 3。
[0025]由光學(xué)投影可知，對同一物體從兩個方向拍照，拍照范圍是不可能同時滿足全面覆蓋物體并具有重合點(diǎn)的條件的，故而，N > 3。
[0026]該步驟中，可通過設(shè)置掃描儀，使得每一份掃描圖均包括目標(biāo)物中心軸的兩個端點(diǎn)，從而簡化掃描圖的拼合步驟。
[0027]S3、選取一份掃描圖作為初始圖，并從初始圖中選取一個點(diǎn)作為原點(diǎn)。
[0028]S4、計算初始圖中各點(diǎn)相對于原點(diǎn)的坐標(biāo),建立初始圖點(diǎn)集。
[0029]S5、選取與初始圖有重合點(diǎn)的掃描圖作為二次掃描圖，根據(jù)與初始圖重合點(diǎn)坐標(biāo)計算二次掃描圖各點(diǎn)坐標(biāo)，建立二次掃描圖點(diǎn)集。
[0030]S6、選取與二次掃描圖有重合點(diǎn)的掃描圖作為三次掃描圖，根據(jù)與二次掃描圖重合點(diǎn)坐標(biāo)計算三次掃描圖各點(diǎn)坐標(biāo)，建立三次掃描圖點(diǎn)集。
[0031]S7、依次類推，獲得全面覆蓋目標(biāo)物的掃描點(diǎn)集。
[0032]步驟S3至S7中充分利用了相對坐標(biāo)的唯一性，計算出全面覆蓋目標(biāo)物的掃描點(diǎn)集，精確度高，計算量少，有利于提高數(shù)據(jù)處理效率。
[0033]S8、根據(jù)掃描點(diǎn)集建立目標(biāo)模型。
[0034]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步解釋。
[0035]本實施例中，N = 3，則具體步驟如下。
[0036]S1A、將目標(biāo)物安置在工作臺上，并旋轉(zhuǎn)工作臺。
[0037]S2A、開啟掃描儀，目標(biāo)物每旋轉(zhuǎn)120度對目標(biāo)物進(jìn)行一次深度掃描目，獲得3份掃描圖，3份掃描圖均包括目標(biāo)物的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)且組合后可全面覆蓋目標(biāo)物；相鄰兩份掃描圖有重合點(diǎn)，即第一份掃描圖與第二份掃描圖有重合點(diǎn)，第二份掃描圖與第三份掃描圖有重合點(diǎn)，第三份掃描圖與第一份掃描圖有重合點(diǎn)。
[0038]S3A、選取第一份掃描圖作為初始圖，并從初始圖中選取一個點(diǎn)作為原點(diǎn)。
[0039]S4A、計算第一份掃描圖中各點(diǎn)相對于原點(diǎn)的坐標(biāo)，建立初始圖點(diǎn)集。
[0040]S5A、選取第二份掃描圖與第三份掃描圖作為二次掃描圖，分別根據(jù)第二份掃描圖與第三份掃描圖與第一份掃描圖的重合點(diǎn)坐標(biāo)計算第二份掃描圖與第三份掃描圖各點(diǎn)坐標(biāo)，建立二次掃描圖點(diǎn)集。
[0041 ] S6A、由于本實施例中，作為初始圖的第一份掃描圖與剩余的掃描圖均有重合點(diǎn)，故而本實施例中沒有三次掃描圖。
[0042]S7A、集合初始圖點(diǎn)集和二次掃描圖點(diǎn)集，獲得全面覆蓋目標(biāo)物的掃描點(diǎn)集。
[0043]該不中中，同時出現(xiàn)在初始圖點(diǎn)集和二次掃描圖點(diǎn)集中的重合點(diǎn)在建立掃描點(diǎn)集時只計算一次。
[0044]S8A、根據(jù)掃描點(diǎn)集建立目標(biāo)模型。
[0045]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種三維掃描數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，旋轉(zhuǎn)工作臺，對目標(biāo)物進(jìn)行深度掃描獲得多個掃描圖，對多個掃描圖進(jìn)行組合，獲得目標(biāo)模型，具體步驟如下: 51、將目標(biāo)物安置在工作臺上，并旋轉(zhuǎn)工作臺； 52、開啟掃描儀定時深度掃描目標(biāo)物，獲得組合后可全面覆蓋目標(biāo)物的N份掃描圖，且相鄰兩份掃描圖有重合點(diǎn)，3 ； 53、選取一份掃描圖作為初始圖，并從初始圖中選取一個點(diǎn)作為原點(diǎn)； 54、計算初始圖中各點(diǎn)相對于原點(diǎn)的坐標(biāo),建立初始圖點(diǎn)集； 55、選取與初始圖有重合點(diǎn)的掃描圖作為二次掃描圖，根據(jù)與初始圖重合點(diǎn)坐標(biāo)計算二次掃描圖各點(diǎn)坐標(biāo)，建立二次掃描圖點(diǎn)集； 56、選取與二次掃描圖有重合點(diǎn)的掃描圖作為三次掃描圖，根據(jù)與二次掃描圖重合點(diǎn)坐標(biāo)計算三次掃描圖各點(diǎn)坐標(biāo)，建立三次掃描圖點(diǎn)集； 57、依次類推，獲得全面覆蓋目標(biāo)物的掃描點(diǎn)集； 58、根據(jù)掃描點(diǎn)集建立目標(biāo)模型。
2.如權(quán)利要求1所述的三維掃描數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，步驟SI中，工作臺順著同一方向勻速旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號】G01B11/00GK104315974SQ201410566358
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】呂月林 申請人:合肥斯科爾智能科技有限公司