一種三維采集裝置及三維掃描系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本公開涉及一種三維采集裝置及三維掃描系統(tǒng)，所述三維采集裝置投射的無毒無污染散斑；使用的散斑片，散斑圖案繪制精細(xì)，有利于提高掃描數(shù)據(jù)采集精度；使用一個單獨(dú)的控制單元來控制觸發(fā)散斑投射器投射散斑，并控制相應(yīng)的散斑采集和彩色圖像采集，使得圖像采集時間短、速度快，能有效避免被掃對象的移動誤差。所述三維掃描系統(tǒng)應(yīng)用了具有上述特點的三維采集裝置，提供了一種三維光學(xué)非接觸式三維掃描方式，具有對生物體傷害小、掃描速度快、精度高的特點。
【專利說明】
一種三維采集裝置及三維掃描系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及三維掃描領(lǐng)域，具體地講，涉及一種三維采集裝置及三維掃描系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]三維掃描即獲取人體表面三維坐標(biāo)信息的過程，廣泛應(yīng)用于3D打印、激光內(nèi)雕、醫(yī)療整形等領(lǐng)域。人體三維非接觸式掃描可以分為激光掃描和結(jié)構(gòu)光掃描，因激光對人體具有一定傷害，故主要采用結(jié)構(gòu)光進(jìn)行人體掃描?，F(xiàn)有人體面部掃描主要伴隨在人體全尺寸掃描過程中完成，同時人體面部作為個體差異的重要標(biāo)識，獲取特征的人體面部三維數(shù)據(jù)，對身份辨識、個性化產(chǎn)品定制等具有重要意義。
[0003]現(xiàn)有三維掃描系統(tǒng)或裝置，具有如下特點:掃描用時較長(幾秒)，人體很難長時間保持同一表情或靜止姿態(tài)，增加了點云配準(zhǔn)的難度;人體面部點云數(shù)據(jù)精度有限，以至于重要特征退化或缺失;如采用激光作為投射光源，會對人體尤其眼睛造成一定傷害;掃描過程較復(fù)雜，對操作人員專業(yè)水平具有較高要求。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有三維掃描裝置，特別是人體面部三維掃描，具有掃描精度低、掃描用時長、人體掃描體驗感不足等改進(jìn)之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本公開提出了一種三維采集裝置及三維掃描系統(tǒng)，所述三維采集裝置可以應(yīng)用于人體面部及人體以外的對象的三維掃描對象的數(shù)據(jù)采集，所述三維掃描系統(tǒng)可以實現(xiàn)對人體及人體以外的對象的三維掃描對象的重建。
[0006]一種三維采集裝置:所述三維采集裝置包括測頭、標(biāo)定板;所述標(biāo)定板用于對測頭進(jìn)行標(biāo)定;所述測頭包括散斑投射器、第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元;所述散斑投射器包括閃光燈、菲涅爾透鏡、散斑片、散斑鏡頭;所述菲涅爾透鏡將閃光燈的發(fā)散光轉(zhuǎn)換為平行光;所述平行光射向散斑片，將所述散斑片上的散斑圖案經(jīng)散斑鏡頭投射到三維掃描對象上;所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元采集三維掃描對象上的散斑圖像;所述彩色相機(jī)單元用于采集三維掃描對象的彩色圖像。
[0007]進(jìn)一步地，所述菲尼爾透鏡和散斑片使用環(huán)形基板固定;所述環(huán)形基板內(nèi)設(shè)有第一環(huán)形凹槽和第二環(huán)形凹槽，所述菲涅爾透鏡嵌設(shè)于所述第一環(huán)形凹槽內(nèi)，所述散斑片嵌設(shè)于所述第二環(huán)形凹槽內(nèi)；所述環(huán)形基板通過連接件與鏡頭蓋板固定。
[0008]更進(jìn)一步地，所述鏡頭蓋板一側(cè)與閃光燈連接，另一側(cè)與鏡頭立柱固定;所述鏡頭立柱呈倒L形，包括基座和支架;所述基座用于支撐散斑投射器;所述支架一側(cè)與鏡頭蓋板固定，另一側(cè)與鏡頭底座的一端固定;在鏡頭底座的另一端通過螺紋與鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)連接;在鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)上通過螺紋與散斑鏡頭連接;通過旋轉(zhuǎn)所述鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)能夠改變散斑鏡頭與鏡頭底座之間的距離。
[0009]優(yōu)選地，所述散斑片使用數(shù)字化設(shè)計軟件繪制散斑位圖圖案，然后采用激光雕刻法在玻璃上雕刻而成，用于提供投影所用散斑圖案。
[0010]更優(yōu)地，所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元、散斑投射器使用控制單元控制觸發(fā);所述控制單元在觸發(fā)散斑投射器的同時，觸發(fā)第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元采集散斑圖像;所述控制單元在散斑投射器投射結(jié)束時，觸發(fā)彩色相機(jī)單元采集彩色圖像。
[0011 ]特別地，所述控制單元控制散斑投射器的投斑時間為0.05S-0.2s。
[0012]本公開中的散斑投射器投射的散斑圖案，替代了傳統(tǒng)的噴漆制斑方法，無毒無污染，非常適用于采集人體散斑，特別是用于采集人體面部散斑，并且散斑投射器采用普通白光，在用于人體面部三維掃描時，可避免對人體面部的傷害。所述散斑投射器使用的散斑片采用數(shù)字化設(shè)計軟件繪制散斑位圖圖案，圖案可以被精細(xì)繪制，進(jìn)而提高了掃描精度。
[0013]進(jìn)一步地，在采集圖像時，所述第一黑白相機(jī)單元與第二黑白相機(jī)單元與散斑圖案投射器同步觸發(fā)，大大降低了投斑時間，縮短了掃描時間，而在應(yīng)用于人體時，可以減少人體站立時間。而且，所述三維掃描裝置使用控制單元控制觸發(fā)第一黑白相機(jī)單元與第二黑白相機(jī)單元與散斑圖案投射器，因而應(yīng)用操作簡單、掃描快。
[0014]一種上述三維采集裝置的三維掃描系統(tǒng):所述系統(tǒng)包括三維采集裝置、數(shù)據(jù)處理設(shè)備;所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備利用三維采集裝置采集的圖像數(shù)據(jù)重建出三維掃描對象。
[0015]優(yōu)選地，所述控制單元控制三維采集裝置將采集的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)交換機(jī)輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
[0016]優(yōu)選地，所述彩色相機(jī)單元、第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、交換機(jī)使用電源單元提供12V直流電源。
[0017]優(yōu)選地，所述測頭還包括基架和外殼;所述基架在外殼內(nèi)；在所述基架上，用于放置彩色相機(jī)單元、第一黑白相機(jī)單元、散斑投射器、第二黑白相機(jī)單元、交換機(jī)。
[0018]在采用了上述三維采集裝置的三維掃描系統(tǒng)，應(yīng)用于人體掃描時，傷害小;應(yīng)用數(shù)據(jù)處理設(shè)備重建三維對象，應(yīng)用操作簡單、掃描快;具有良好地實用性，能滿足3D打印、激光內(nèi)雕、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域需求。
【附圖說明】
[0019]圖1為本公開一個實施例中環(huán)形基板上固定菲涅爾透鏡與散斑片后的俯視圖；
[0020]圖2為本公開一個實施例中的散斑投射器結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021 ]圖3為本公開一個實施例中的測頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本公開一個實施例中的三維掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實施方式】
[0023]在一個實施例中，揭示一種三維采集裝置:所述三維采集裝置包括測頭、標(biāo)定板；所述標(biāo)定板用于對測頭進(jìn)行標(biāo)定;所述測頭包括散斑投射器、第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元;所述散斑投射器包括閃光燈、菲涅爾透鏡、散斑片、散斑鏡頭;所述菲涅爾透鏡將閃光燈的發(fā)散光轉(zhuǎn)換為平行光;所述平行光射向散斑片，將所述散斑片上的散斑圖案經(jīng)散斑鏡頭投射到三維掃描對象上;所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元采集三維掃描對象上的散斑圖像;所述彩色相機(jī)單元用于采集三維掃描對象的彩色圖像。
[0024]所述三維采集裝置可對任意物體進(jìn)行三維數(shù)據(jù)采集。本公開中的散斑投射器投射的散斑圖案，替代了傳統(tǒng)的噴漆制斑方法，無毒無污染，非常適用于采集人體散斑，特別是用于采集人體面部散斑。其中，閃光燈采用普通白光，以及非接觸投斑方式，在用于人體面部三維掃描數(shù)據(jù)采集時，可避免對人體面部的傷害。由于閃光燈瞬時光強(qiáng)高，可以抵消環(huán)境光對投射散斑的影響，所述菲涅爾透鏡用于將閃光燈發(fā)出的束光源調(diào)整為平行光，可以提高整體亮度的均勻性。
[0025]在一個實施例中使用了菲涅爾透鏡與散斑片的一種固定方式，S卩:所述菲尼爾透鏡和散斑片使用環(huán)形基板固定;所述環(huán)形基板內(nèi)設(shè)有第一環(huán)形凹槽和第二環(huán)形凹槽，所述菲涅爾透鏡嵌設(shè)于所述第一環(huán)形凹槽內(nèi)，所述散斑片嵌設(shè)于所述第二環(huán)形凹槽內(nèi)，圖1示意了菲涅爾透鏡與散斑片在環(huán)形基板上固定后的俯視圖。所述環(huán)形基板通過連接件與鏡頭蓋板固定。在一種優(yōu)選方式中，所述環(huán)形基板上有4個螺紋孔，在鏡頭蓋板上有4個對應(yīng)的通孔，所述環(huán)形基板與鏡頭蓋板通過螺釘連接。在另一種優(yōu)選方式中，所述鏡頭蓋板和環(huán)形基板直接通過螺紋連接。
[0026]在一個實施例中介紹了散斑投射器的一種結(jié)構(gòu)方式。所述鏡頭蓋板一側(cè)與閃光燈連接，另一側(cè)與鏡頭立柱的支架的一側(cè)固定;在鏡頭立柱的支架的另一側(cè)與鏡頭底座的一端固定;鏡頭立柱的支架位于鏡頭立柱的基座上;在鏡頭底座的另一端通過螺紋與鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)連接;在鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)上通過螺紋與散斑鏡頭連接;通過旋轉(zhuǎn)所述鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)能夠改變散斑鏡頭與鏡頭底座之間的距離。其中，所述鏡頭蓋板、閃光燈、鏡頭立柱、鏡頭底座、鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)以及散斑投射器的連接方式如圖2所示。
[0027]在這個實施例中，提供了方便使用散斑投射器的閃光燈、菲涅爾透鏡、散斑片、散斑鏡頭的一種組裝方式，組裝件的基板、鏡頭蓋板、鏡頭立柱以及鏡頭底座不影響散斑投射器的散斑投射。各部分之間的固定方式可以是卡接、扣接、還可以是通過螺釘螺母的配合連接等方便拆卸的方式。所述鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)能夠旋轉(zhuǎn)改變散斑鏡頭與鏡頭底座之間的距離，進(jìn)而調(diào)節(jié)菲涅爾透鏡與散斑鏡頭之間的距離，使經(jīng)菲涅爾透鏡的散斑圖像成像在散斑透鏡的景深范圍內(nèi)。所述散斑鏡頭通過調(diào)節(jié)快門可以使散斑圖像具有合適的亮度，而通過調(diào)節(jié)散斑鏡頭的焦距可以使散斑圖像成像清晰。
[0028]優(yōu)選地，所述散斑片使用數(shù)字化設(shè)計軟件繪制散斑位圖圖案，然后采用激光雕刻法在玻璃上雕刻而成，用于提供投影所用散斑圖案。通過數(shù)字化設(shè)計軟件繪制的散斑位圖圖案精細(xì)，可以提高人體面部掃描精度。在一個實施例中，采用Photoshop進(jìn)行散斑位圖繪制。
[0029]進(jìn)一步地，所述彩色相機(jī)單元包括一個鏡頭和一臺彩色相機(jī);所述第一黑白相機(jī)單元包括一個鏡頭和一臺黑白相機(jī);所述第二黑白相機(jī)單元包括一個鏡頭和一臺黑白相機(jī)。所述彩色相機(jī)、黑白相機(jī)為工業(yè)相機(jī)。
[0030]這里第一黑白相機(jī)單元和第二黑白相機(jī)單元的黑白相機(jī)參數(shù)相同。在應(yīng)用時，若在采集散斑過程中，需要改變采集對象的位置，為避免重新標(biāo)定，所述彩色相機(jī)單元可以根據(jù)需要增加，所述第一黑白相機(jī)單元和第二黑白相機(jī)單元也均可根據(jù)需要增加。
[0031]在一個實施例中，所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元、散斑投射器使用控制單元控制觸發(fā)。進(jìn)一步地，對散斑投射器的觸發(fā)控制為對閃光燈的觸發(fā)控制。
[0032]采用控制單元控制觸發(fā)，可以保證第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元與散斑投射器同時觸發(fā)，在第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元采集完散斑后，又能快速觸發(fā)彩色相機(jī)單元采集彩色圖像，有效縮短掃描時間，避免因人體晃動而帶來的投影誤差。
[0033]對于所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元、散斑投射器與控制單元之間的連接方式，在一個實施例中，所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元、散斑投射器通過控制線與控制單元連接。在另一個實施例中，所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元、散斑投射器通過無線方式與控制單元相互通信。特別地，在一個實施例中，閃光燈提供觸發(fā)接口，將閃光燈通過控制線與控制單元連接。在另一個實施例中，閃光燈的觸發(fā)接口具有無線通信功能，能夠與控制單元相互通信。
[0034]為了能精準(zhǔn)控制所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元、散斑投射器的觸發(fā)時間，優(yōu)選地，所述控制單元控制散斑投射器的投斑時間為0.05s-0.2s，并在散斑投射器投斑結(jié)束時，觸發(fā)彩色相機(jī)單元。在一個實施例中，所述散斑投射器與第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元同步觸發(fā);所述散斑投射器投斑時間0.1s;在所述第一黑白相機(jī)單元觸發(fā)后0.1s，所述彩色相機(jī)單元觸發(fā)。所述散斑投射器投斑時間0.1s，人體反映時間約0.2s，可以避免因人體晃動而帶來的投影誤差。
[0035]下面實施例介紹應(yīng)用上述三維采集裝置的三維掃描系統(tǒng)。
[0036]在一個實施例中，將上述三維采集裝置應(yīng)用在一種三維掃描系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)包括三維采集裝置、數(shù)據(jù)處理設(shè)備;所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備利用三維采集裝置采集的圖像數(shù)據(jù)重建出三維掃描對象。所述三維掃描系統(tǒng)可應(yīng)對任意物體進(jìn)行三維掃描，本實施例中以對人體面部進(jìn)行三維掃描為例說明本系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)及原理。
[0037]在這個實施例中，具體地，所述三維采集裝置包括測頭、標(biāo)定板;所述標(biāo)定板用于對測頭進(jìn)行標(biāo)定;所述測頭包括散斑投射器、第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元;所述散斑投射器包括閃光燈、菲涅爾透鏡、散斑片、散斑鏡頭;所述菲涅爾透鏡將閃光燈的發(fā)散光轉(zhuǎn)換為平行光;所述平行光射向散斑片，將所述散斑片上的散斑圖案經(jīng)散斑鏡頭投射到人體面部;所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元采集人體面部散斑圖像;所述彩色相機(jī)單元用于采集人體面部彩色圖像。由于利用標(biāo)定好的測頭向人體面部投射散斑圖案，替代了傳統(tǒng)的噴漆制斑方法，對人體無毒。散斑投射器采用普通白光，可以避免對人體面部的傷害。所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備利用第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元采集的人體面部散斑圖像以及所述彩色相機(jī)單元的人體面部彩色圖像重建出人體面部三維點云數(shù)據(jù)。
[0038]由于所述彩色相機(jī)單元、第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、交換機(jī)使用12V直流電源，需要單獨(dú)提供電源，優(yōu)選地，在三維采集裝置中或者在三維掃描系統(tǒng)中使用一個電源單元提供12V直流電源。為方便管理裝置，在一個實施例中，將所述電源單元和控制單元封裝在控制箱中。
[0039]為便于裝卸使用，優(yōu)選地，在三維采集裝置中或者在三維掃描系統(tǒng)中所述測頭還包括基架和外殼。對于三維采集裝置，所述基架在外殼內(nèi)；在所述基架上，用于放置彩色相機(jī)單元、第一黑白相機(jī)單元、散斑投射器、第二黑白相機(jī)單元。對于三維掃描系統(tǒng)，還可以將交換機(jī)也放置在基架上，如圖3所示。
[0040]下面實施例結(jié)合圖4進(jìn)行說明。在這個實施例中，選擇計算機(jī)作為數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述三維掃描系統(tǒng)包括所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元、交換機(jī)、電源單元、控制單元、散斑投射器、標(biāo)定板。其中，所述標(biāo)定板用于對第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元進(jìn)行標(biāo)定。所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元、交換機(jī)與電源單元相連，所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元以及散斑投射器通過控制線與控制單元相連;所述控制單元通過USB線與計算機(jī)相連;所述交換機(jī)通過網(wǎng)線與所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元、計算機(jī)相連。在計算機(jī)中編寫程序驅(qū)動控制單元工作，將控制命令通過USB線發(fā)給控制單元，控制單元再通過控制線控制第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、散斑投射器以及彩色相機(jī)單元工作。比如通過計算機(jī)下發(fā)掃描命令給控制單元，控制單元同步觸發(fā)第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、散斑投射器，其中，散斑投射器投斑時間為0.1S，這樣大大降低了投斑時間，縮短了人體站立掃描時間。在散斑投射器關(guān)閉后，將彩色相機(jī)單元觸發(fā)，可在極短時間內(nèi)獲取人體面部彩色圖像。采集后的圖像通過交換機(jī)輸出給計算機(jī)處理。
[0041 ]在整個過程中，散斑投射器投斑，第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元以及彩色相機(jī)單元采集圖像，數(shù)字圖像傳輸均通過計算機(jī)中編寫程序驅(qū)動控制單元實現(xiàn)，便于操作人員使用，實現(xiàn)了人體面部三維光學(xué)非接觸式數(shù)字化信息的采集。這里的計算機(jī)可以是其它數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
[0042]由此可見，本公開三維掃描系統(tǒng)應(yīng)用簡單、掃描精度高、掃描快，應(yīng)用于人體時，傷害小，能滿足3D打印、激光內(nèi)雕、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域需求，具有良好地實用性。
[0043]以上對本公開進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本公開的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本公開的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，依據(jù)本公開的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本公開的限制。
【主權(quán)項】
1.一種三維采集裝置，其特征在于: 所述三維采集裝置包括測頭、標(biāo)定板； 所述標(biāo)定板用于對測頭進(jìn)行標(biāo)定； 所述測頭包括散斑投射器、第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元； 所述散斑投射器包括閃光燈、菲涅爾透鏡、散斑片、散斑鏡頭； 所述菲涅爾透鏡將閃光燈的發(fā)散光轉(zhuǎn)換為平行光；所述平行光射向散斑片，將所述散斑片上的散斑圖案經(jīng)散斑鏡頭投射到三維掃描對象上； 所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元采集三維掃描對象上的散斑圖像； 所述彩色相機(jī)單元用于采集三維掃描對象的彩色圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維采集裝置，其特征在于: 優(yōu)選的，所述菲尼爾透鏡和散斑片使用環(huán)形基板固定； 所述環(huán)形基板內(nèi)設(shè)有第一環(huán)形凹槽和第二環(huán)形凹槽，所述菲涅爾透鏡嵌設(shè)于所述第一環(huán)形凹槽內(nèi)，所述散斑片嵌設(shè)于所述第二環(huán)形凹槽內(nèi)； 所述環(huán)形基板通過連接件與鏡頭蓋板固定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維采集裝置，其特征在于: 所述鏡頭蓋板一側(cè)與閃光燈連接，另一側(cè)與鏡頭立柱固定； 所述鏡頭立柱呈倒L形，包括基座和支架； 所述基座用于支撐散斑投射器； 所述支架一側(cè)與鏡頭蓋板固定，另一側(cè)與鏡頭底座的一端固定； 在鏡頭底座的另一端通過螺紋與鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)連接； 在鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)上通過螺紋與散斑鏡頭連接； 通過旋轉(zhuǎn)所述鏡頭轉(zhuǎn)接環(huán)能夠改變散斑鏡頭與鏡頭底座之間的距離。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維采集裝置，其特征在于: 所述散斑片使用數(shù)字化設(shè)計軟件繪制散斑位圖圖案，然后采用激光雕刻法在玻璃上雕刻而成，用于提供投影所用散斑圖案。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維采集裝置，其特征在于: 所述第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、彩色相機(jī)單元、散斑投射器使用控制單元控制觸發(fā)； 所述控制單元在觸發(fā)散斑投射器的同時，觸發(fā)第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元采集散斑圖像； 所述控制單元在散斑投射器投射結(jié)束時，觸發(fā)彩色相機(jī)單元采集彩色圖像。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維采集裝置，其特征在于: 所述控制單元控制散斑投射器的投斑時間為0.05s-0.2s。7.一種應(yīng)用權(quán)利要求5-6任一所述的三維采集裝置的三維掃描系統(tǒng)，其特征在于: 所述系統(tǒng)包括三維采集裝置、數(shù)據(jù)處理設(shè)備； 所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備利用三維采集裝置采集的圖像數(shù)據(jù)重建出三維掃描對象。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述控制單元控制三維采集裝置將采集的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)交換機(jī)輸出給數(shù)據(jù)處理設(shè)備。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述彩色相機(jī)單元、第一黑白相機(jī)單元、第二黑白相機(jī)單元、交換機(jī)使用電源單元提供12 V直流電源。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述測頭還包括基架和外殼； 所述基架在外殼內(nèi)； 在所述基架上，用于放置彩色相機(jī)單元、第一黑白相機(jī)單元、散斑投射器、第二黑白相機(jī)單元、交換機(jī)。
【文檔編號】G01B11/25GK106091985SQ201610397936
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】王永信, 盧秉恒, 梁晉, 馮超, 劉世凡
【申請人】西安交通大學(xué)