平板式三维扫描仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种扫描仪，特别是涉及一种平板式三维扫描仪，主要用于扫描足底三维模型，也可用于扫描脚印模，石膏模或其他物体的三维模型。
【背景技术】
[0002]随着生活水平的不断提高，人们对服饰穿着的舒适度要求也越来越高，特别是穿着在脚部的鞋子，其舒适度直接影响到人的出行和日常生活，因而选择一双合适的鞋子是十分重要的。随着科学技术的飞速发展，原有制鞋行业中人工测量工作，已经转向自动扫描测量。
[0003]对鞋子舒适性影响最大的因素，主要在于对足底的尺寸进行精确的测量，随后定制鞋垫来提高舒适度;对于足部和下肢有生理疾患的病人，通过定制矫形鞋垫，可以缓解和治疗症状。定制鞋垫需要扫描获取足底的三维模型，可以直接扫描足底，或者先取得脚印模或石膏模，然后通过扫描模具间接获得足底三维模型。
[0004]传统的激光三维扫描仪方案如下:设置朝上布置的激光线发射器和相机作为一个组件安装在导轨上，激光线发射器投射出一个激光面，这个激光面落到物体表面形成一条线，导轨沿着长度方向牵引组件移动，移动过程中相机获取多幅图像，图像识别算法提取激光线，通过三角测量的原理，计算深度，重建物体表面的三维模型。
[0005]这种方式的缺陷是:由于激光线发射器和相机都需要较大的工作距离，所以整个机体的厚度必须做的较大，如果相机工作距离过近，为了增大视场，就需要使用广角(鱼眼)镜头，成本高而且畸变大；如果激光线发射器工作距离过近，发散角就需要较大，两侧边缘的亮度衰减会更快，导致提取此处激光线更加困难；由于激光线发射器的中间亮度最大，两侧亮度低，激光线在两侧边缘的衰减较大，导致三维模型的边缘信息损失;激光三维扫描一般不包含彩色纹理信息，只包含三维信息，而包含彩色文理的三维模型对于很多应用都有帮助;而在激光扫描过程中，环境光很容易对扫描过程产生干扰，而这种干扰容易造成三维模型的噪声，影响扫描信息的质量;足底三维扫描，仅能获取足底信息，足上部和腿部信息缺失，而这些信息对于诊断下肢生理力学问题和定制矫形鞋垫有较大的帮助;足底三维扫描，一般只能一次扫描一只脚，速度慢。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种平板式三维扫描仪，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供一种平板式三维扫描仪，包括可进行往复直线运动的直线运动机构，所述直线运动机构连接有扫描组件，所述扫描组件包括扫描支架，所述扫描支架上设置有相机和第一反射装置，所述第一反射装置用于将扫描组件上方的光线反射给相机的镜头接收，所述扫描支架上还设置有激光线发射器和第二反射装置，所述第二反射装置用于将激光线发射器发射的激光线反射到扫描组件上方。
[0008]上述技术方案中，所述第二反射装置两侧分别设置有侧部反射装置，所述侧部反射装置用于将激光线发射器发射的激光线反射到扫描组件上方，所述两侧部反射装置设置在侧部支架的两端，所述侧部支架的中部与扫描支架固定连接。
[0009]上述技术方案中，所述第一反射装置、第二反射装置和侧部反射装置为反射镜或棱镜。
[0010]上述技术方案中，所述扫描组件还包括用于对扫描组件上方进行补光的补光装置。
[0011 ]上述技术方案中，所述补光装置为设置在相机底部的补光灯。
[0012]上述技术方案中，所述扫描组件还包括用于对激光线发射器发射的激光线进行照射的背景灯。
[0013]上述技术方案中，所述直线运动机构连接有两个扫描组件。
[0014]上述技术方案中，所述两个扫描组件对称布置在直线运动机构两侧。
[0015]上述技术方案中，所述直线运动机构的前方、后方和两侧分别设置有至少一个摄像头。
[0016]上述技术方案中，所述直线运动机构为导轨和设置在导轨上的滑块，所述滑块通过连接支架与所述扫描组件连接。
[0017]本实用新型中的平板式三维扫描仪，通过设置与相机相对应的第一反射装置，将扫描组件上方的光线反射到相机镜头处，设置与激光线发射器相对应的第二反射装置，将激光线发射器射出的激光线反射到扫面组件上方，从而避免了相机和激光线发射器直接朝上方设置导致的视角不足、发射角过小的缺陷，减小了扫描组件占用空间的高度;通过在第二反射装置两侧分别设置有侧部反射装置，用于将激光线发射器发射出的激光线两侧衰减严重部分进行二次反射，对两侧衰减部分进行增强，从而获得清晰的三维扫描信息;通过增设对扫描组件上方待扫描物体进行补光的补光装置如补光灯，能够使相机获得彩色纹理信息;通过增设对激光线发射器发射的激光线进行照射的背景灯，该背景灯灯光的频率与激光发射器发射的激光频率不同，提升图像识别提取激光线算法对环境光的抗干扰性，减少环境光造成的错误三维信息，提高适应性;通过在直线运动机构上设置两扫描组件，从而做到对双脚同时进行扫描，提高了效率。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型实施例1的结构示意图。
[0020]【具体实施方式】的附图标号说明:
[0021]1、直线运动机构；2、扫描支架； 3、相机；4、镜头；
[0022]5、第一反射装置；6、激光线发射器；7、第二反射装置；
[0023]8、侧部反射装置；9、侧部支架；10、补光灯；
[0024]11、背景灯；12、摄像头；13、导轨；14、滑块；
[0025]15、连接支架。
【具体实施方式】
[0026]为便于更好的理解本实用新型的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0027]实施例1
[0028]本实用新型中的平板式三维扫描仪，如图1所示，包括可进行往复直线运动的直线运动机构I，直线运动机构I为导轨13和设置在导轨13上的滑块14，滑块14通过连接支架15连接有扫描组件，扫描组件包括与连接支架15连接的扫描支架2，扫描支架2的两端分别设置有相机3和第一反射装置5，第一反射装置5用于将扫描组件上方的光线反射给相机3的镜头4接收，第一反射装置5为与水平面成60度角设置的第一反射镜，扫描支架2上还设置有激光线发射器6和第二反射装置7，激光线发射器6和第二反射装置7设置在相机3和第一反射装置5之间，第二反射装置7为与水平面成45度角布置的第二反射镜;扫描支架2与侧部支架9的中部连接，侧部支架9的两端分别设置有侧部反射装置8，侧部反射装置8设置在第二反