掃描模擬系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種模擬技術(shù)，尤其設(shè)及一種模擬掃描設(shè)備進(jìn)行掃描的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光學(xué)掃描設(shè)備掃描物體的方式如下：發(fā)射光到物體上，通過CCD接收物體反射圖 像，再通過匹配算法計算出物體的=維點云坐標(biāo)。然而，W往掃描物體必須對物體進(jìn)行實際 掃描，即啟動掃描設(shè)備對物體進(jìn)行掃描。若掃描設(shè)備啟動次數(shù)過多，容易造成掃描設(shè)備的損 壞，降低了掃描設(shè)備的耐用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于W上內(nèi)容，有必要提供一種掃描模擬系統(tǒng)，其可W模擬對物體的掃描過程，避 免每次掃描都需要啟動掃描設(shè)備，提高了掃描設(shè)備的耐用性。
[0004] 還有必要提供一種掃描模擬方法，其可W模擬對物體的掃描過程，避免每次掃描 都需要啟動掃描設(shè)備，提高了掃描設(shè)備的耐用性。 陽〇化]一種掃描模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)運(yùn)行于主機(jī)中，其特征在于，該系統(tǒng)包括角網(wǎng)格化 模塊，用于獲取=維的產(chǎn)品圖檔，并對=維的產(chǎn)品圖檔進(jìn)行=角網(wǎng)格化處理；生成模塊，用 于生成光的二維圖像并定義投影原點及法向量；模擬模塊，用于根據(jù)投影原點、向量及模擬 掃描設(shè)備的掃描范圍，生成投影區(qū)域；投影模塊，用于將光的二維圖像在投影區(qū)域內(nèi)進(jìn)行模 擬投影，得到光的二維圖像的投影面；所述生成模塊，還用于將光的二維圖像的投影面投影 到經(jīng)過=角網(wǎng)格化處理后的產(chǎn)品圖上，形成二維平面的產(chǎn)品圖檔；顯示模塊，用于獲取二維 平面的產(chǎn)品圖檔中的=角形，把對應(yīng)=角形顯示到=維的產(chǎn)品圖檔上，從而完成產(chǎn)品圖檔 的掃描；輸出模塊，用于輸出所述投影原點及法向量，并生成掃描程序。
[0006] 一種掃描模擬方法，該方法運(yùn)用于主機(jī)中，該方法包括如下步驟：獲取=維的產(chǎn)品 圖檔，并對=維的產(chǎn)品圖檔進(jìn)行=角網(wǎng)格化處理；生成光的二維圖像并定義投影原點及法 向量；根據(jù)投影原點、向量及模擬掃描設(shè)備的掃描范圍，生成投影區(qū)域；將光的二維圖像在 投影區(qū)域內(nèi)進(jìn)行模擬投影，得到光的二維圖像的投影面；將光的二維圖像的投影面投影到 經(jīng)過=角網(wǎng)格化處理后的產(chǎn)品圖上，形成二維平面的產(chǎn)品圖檔；獲取二維平面的產(chǎn)品圖檔 中的=角形，把對應(yīng)=角形顯示到=維的產(chǎn)品圖檔上，從而完成產(chǎn)品圖檔的掃描；輸出所述 投影原點及法向量，并生成掃描程序。
[0007] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的掃描模擬系統(tǒng)及方法，可W模擬對物體的掃描過程，避免 每次掃描都需要啟動掃描設(shè)備，提高了掃描設(shè)備的耐用性。
【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明掃描模擬系統(tǒng)較佳實施例的運(yùn)行環(huán)境示意圖。
[0009] 圖2是本發(fā)明掃描模擬系統(tǒng)較佳實施例的功能模塊圖。
[0010] 圖3是本發(fā)明掃描模擬方法較佳實施例的作業(yè)流程圖。 W11] 圖4是本發(fā)明圖3的步驟Sio中對S維的產(chǎn)品圖檔進(jìn)行^角網(wǎng)格化處理的細(xì)化流 程圖。
[0012] 圖5是本發(fā)明對產(chǎn)品圖檔進(jìn)行S角網(wǎng)格化的示意圖。
[0013] 圖6是本發(fā)明產(chǎn)品圖檔的示意圖。
[0014] 圖7是本發(fā)明光的二維圖像的示意圖。
[0015] 圖8是本發(fā)明放大后光的二維圖像的示意圖。
[0016] 圖9是本發(fā)明模擬掃描機(jī)臺掃描方向的示意圖。
[0017] 圖10是本發(fā)明模擬掃描機(jī)臺掃描區(qū)域的示意圖。
[0018] 圖11是本發(fā)明模擬掃描機(jī)臺掃描產(chǎn)品圖檔的示意圖。
[0019] 圖12是本發(fā)明產(chǎn)品圖檔二維圖像的示意圖。
[0020] 圖13是本發(fā)明產(chǎn)品圖檔的部分區(qū)域掃描后的示意圖。
[0021] 圖14是本發(fā)明光掃描產(chǎn)品圖檔后得到的S角形的示意圖。
[0022] 主要元件符號說明
[0023]
[0024] 如下【具體實施方式】將結(jié)甘化附固化一步桃巧牟化明。
【具體實施方式】
[0025] 如圖1所示，是本發(fā)明掃描模擬系統(tǒng)較佳實施例的運(yùn)行環(huán)境示意圖。該掃描模擬 系統(tǒng)10運(yùn)行于一臺主機(jī)1中，該主機(jī)1連接一臺顯示設(shè)備2及輸入設(shè)備3。該主機(jī)1包括 存儲設(shè)備12,至少一個處理器14。所述輸入設(shè)備3可W為鍵盤或鼠標(biāo)。所述主機(jī)1為，但 不限于，個人計算機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備。
[00%] 在本實施例中，所述掃描模擬系統(tǒng)10 W軟件程序或指令的形式安裝在存儲設(shè)備 12中，并由處理器14執(zhí)行。在其它實施例中，所述存儲設(shè)備12可W為主機(jī)1外接的存儲 器。
[0027] 所述存儲設(shè)備12中存儲=維的產(chǎn)品圖檔，如圖6所示，所述=維的產(chǎn)品圖檔為計 算機(jī)輔助設(shè)計（Computer Aided Design, CAD)圖檔。所述存儲設(shè)備12中還存儲有模擬掃 描設(shè)備，如圖10所示。所述模擬掃描設(shè)備能夠模擬光線，并將光線投影到=維的產(chǎn)品圖檔。 需要說明的是，所述模擬掃描設(shè)備是W軟件的形式存在，該模擬掃描設(shè)備可W在顯示設(shè)備2 中W模型的方式顯示出來，并模擬真實的掃描設(shè)備發(fā)出光線，如圖10至12所示。
[0028] 如圖2所示，是本發(fā)明掃描模擬系統(tǒng)10較佳實施例的功能模塊圖。該掃描模擬系 統(tǒng)10包括=角網(wǎng)格化模塊100、生成模塊102、模擬模塊104、投影模塊106、顯示模塊108、 及輸出模塊110。本發(fā)明所稱的模塊是完成一特定功能的計算機(jī)程序段，比程序更適合于描 述軟件在計算機(jī)中的執(zhí)行過程，因此本發(fā)明W下對軟件描述都W模塊描述。
[0029] 所述=角網(wǎng)格化模塊100用于從存儲設(shè)備12中獲取=維的產(chǎn)品圖檔，并對=維的 產(chǎn)品圖檔進(jìn)行=角網(wǎng)格化處理。=角網(wǎng)格化處理后=維的產(chǎn)品圖檔由大量的=角形組合而 成，且每個=角形都有一個編號。所述對=維的產(chǎn)品圖檔進(jìn)行=角網(wǎng)格化處理的方式將在 圖4中做詳細(xì)描述。
[0030] 所述生成模塊102用于生成光的二維圖像并定義投影原點及法向量。所述光的二 維圖像是由光線產(chǎn)生的黑白相間的線條投影到一個平面所構(gòu)成的二維圖像，如圖7至8所 示，其中，附圖8為放大后光的二維圖像。在其它實施例中，所述光的二維圖像可W是由光 線產(chǎn)生其它形狀的圖形（例如，圓形、正方形等圖形）投影到一個平面所構(gòu)成的二維圖像。 在本較佳實施例中，測試人員可W設(shè)定光的二維圖像的范圍（例如，長度及寬度）、黑白相 間的線條之間距離等參數(shù)。所述投影原點是指模擬掃描設(shè)備發(fā)出光線的原點（通常是指掃 描設(shè)備的鏡頭的中屯、位置），所述法向量是指模擬掃描設(shè)備的鏡頭的方向。所述投影原點 及法向量可W由測試人員定義，例如，通過輸入設(shè)備3輸入投影原點及法向量。需要說明的 是，當(dāng)投影原點及法向量確定之后，所述模擬掃描設(shè)備自動到達(dá)投影原點，且掃描設(shè)備鏡頭 的方向為上述法向量的方向，如圖9所示。
[0031] 所述模擬模塊104用于根據(jù)投影原點、向量及模擬掃描設(shè)備的掃描范圍，生成投 影區(qū)域。模擬掃描設(shè)備的掃描范圍是指光線的照射范圍。所述投影區(qū)域為光線照射的立體 范圍，如圖10所示。
[0032] 所述投影模塊106用于將光的二維圖像在投影區(qū)域內(nèi)進(jìn)行模擬投影，得到光的二 維圖像的投影面。如圖10所示，將光的二維圖像在投影區(qū)域內(nèi)投影，在投影區(qū)域的底部形 成一個四邊形平面，該四邊形平面為光的二維圖像的投影面。
[0033] 所述生成模塊102還用于將光的二維圖像的投影面投影到經(jīng)過=角網(wǎng)格化處理 后的產(chǎn)品圖上，形成二維平面的產(chǎn)品圖檔。具體而言，如圖11所示，將經(jīng)過=角網(wǎng)格化處理 后的產(chǎn)品圖檔投影到上述四邊形上，得到如圖12所示的二維平面的產(chǎn)品圖檔。需要說明的 是，所述二維平面的產(chǎn)品圖檔可W包括整個產(chǎn)品圖檔，如圖12所示，也可W是產(chǎn)品圖檔的 一部分。若光的二維圖像的投影面能夠覆蓋整個產(chǎn)品圖檔，則為所述二維平面的產(chǎn)品圖檔 可W包括整個產(chǎn)品圖檔，若光的二維圖像的投影面覆蓋產(chǎn)品圖檔的一部分，則所述二維平 面的產(chǎn)品圖檔為產(chǎn)品圖檔的一部分。
[0034] 所述顯示模塊108用于獲取二維平面的產(chǎn)品圖檔中的=角形，把對應(yīng)=角形顯示 到S維的產(chǎn)品圖檔上，從而完成產(chǎn)品圖檔的掃描。如圖13所示為二維平面的產(chǎn)品圖檔中的 =角形。如圖14所示，所述顯示模塊108得到將圖13中=角形的編號，該從而找到=維的 產(chǎn)品圖檔中對應(yīng)的=角形，并在產(chǎn)品圖檔中顯示該=角形。需要說明的是，掃描過程中，所 述顯示模塊108還可W獲得二維平面的產(chǎn)品圖檔中的每個=角形的坐標(biāo)。
[0035] 所述輸出模塊110用于輸出所述投影原點及法向量，并生成掃描程序。所述掃描 程序包括投影原點及法向量，在實際測量過程中，當(dāng)主機(jī)1運(yùn)行所述掃描程序時，主機(jī)將根 據(jù)投影原點及法向量控制實際的掃描設(shè)備對實際的產(chǎn)品進(jìn)行掃描。
[0036] 如圖3所示，是本發(fā)明掃描模擬方法較佳實施例的作業(yè)流程圖。
[0037] 步驟S10,所述=角網(wǎng)格化模塊100從存儲設(shè)備12中獲取=維的產(chǎn)品圖檔，并對= 維的產(chǎn)品圖檔進(jìn)行=角網(wǎng)格化處理。=角網(wǎng)格化處理后=維的產(chǎn)品圖檔由大量的=角形組 合而成，且每個=角形都有一個編號。所述對=維的產(chǎn)品圖檔進(jìn)行=角網(wǎng)格化處理的方式 將在圖4中做詳細(xì)描述。
[0038] 步驟S20,所述生成模塊102生成光的二維圖像并定義投影原點及法向量。所述光 的二維圖像是由光線產(chǎn)生的黑白相間的線條投影到一個平面所構(gòu)成的二維圖像，如圖7至 8所示，其中，附圖8為放大后光的二維圖像。在其它實施例中，所述光的二維圖像可W是 由光線產(chǎn)生其它形狀的圖形（例如，圓形、正方形等圖形）投影到一個平面所構(gòu)成的二維圖 像。在本較佳實施例中，測試人員可W設(shè)定光的二維圖像的范圍（例如，長度及寬度）、黑白 相間的線條之間距離等參數(shù)。所述投影原點是指模擬掃描設(shè)備發(fā)出光線的原點（通常是指 掃描設(shè)備的鏡頭的中屯、位置），所述法向量是指模擬掃描設(shè)備的鏡頭的方向。所述投影原點 及法向量可W由測試人