一种辅助三维扫描的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于三维扫描与图像处理技术领域，具体涉及一种辅助三维扫描的装 置。
【背景技术】
[0002] 目前，在文物扫描技术领域，对扫描的精度，效率，真实性都有较高的要求。扫描的 设备有手持扫描仪及大型平台扫描设备。手持设备扫描需要一点一点的进行，扫描效率低， 且扫描三维图像需要进行拼接，后续处理步骤比较复杂，色彩的真实性较差。
[0003] 大型平台扫描设备可以得到物体的深度图，使用大型平台设备扫描物体时，传统 的方法是每次只扫描一面，一般情况下扫描完整一个简单形状的物体，需要至少六次，扫描 的速度慢。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型针对现有技术的缺陷，提出一种辅助三维扫描的装置。
[0005] -种辅助三维扫描的装置，滑块1上设有表面形状需要确定的物体2,滑块1可在 滑块支架3上滑动，滑块支架3的末端与光学体4相连，光学体4与加热器5相连，加热器 5与控制单元6相连，控制单元6与热感摄像机7相连，热感摄像机7与水平仪8相连；
[0006] 所述滑块1，物体2,滑块支架3,光学体4,加热器5,控制单元6,热感摄像机7和 水平仪8组成扫描平台9,扫描平台9与多个平面镜10组合使用，使用时，平面镜10的镜 面与被扫描物品的水平面呈45°夹角设置，平面镜10的镜面与扫描平台9呈135°夹角设 置。
[0007] 所述平面镜10置于可移动斜板11上，可移动斜板11设为4个，被扫描物品的每 个边设置一个，与水平面呈45°夹角设置。
[0008] 所述水平仪8为红外线水平仪或者激光水平仪。
[0009] 所述光学体4,其能分散光束以使来自所述加热器5的光束到达所述滑块1上的不 同点。
[0010] 所述加热器5为二氧化碳激光器。
[0011] 本实用新型的有益效果：本实用新型的装置在使用时在被扫描物体四周放置平面 镜，在扫描物体上表面的同时也扫描侧面，将物体翻转过来扫描背面时，同时也会扫描到侧 面，利用两幅深度图侧面部分的匹配点，将两幅深度图拼接在一起，得到立体贴图。本实用 新型的辅助三维扫描的装置适合于扫描具有一定厚度的文物素材，可以得到全面的文物侧 部信息，精度和精细度高，扫描效率高。
【附图说明】
[0012] 图1为扫描平台结构示意图；
[0013] 图2为辅助三维扫描的装置使用示意图；
[0014] 图3为可移动斜板的摆放示意图；
[0015] 图中，1-滑块，2-物体，3-滑块支架，4-光学体，5-加热器，6-控制单元，7-热感摄 像机，8-水平仪，9-扫描平台，10-平面镜，11-可移动斜板。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型。
[0017] 实施例1
[0018] -种辅助三维扫描的装置，如图1-2所示，滑块1上设有表面形状需要确定的物体 2,滑块1可在滑块支架3上滑动，滑块支架3的末端与光学体4相连，光学体4与加热器5 相连，加热器5与控制单元6相连，控制单元6与热感摄像机7相连，热感摄像机7与水平 仪8相连；
[0019] 如图3所示，所述平面镜10置于可移动斜板11上，可移动斜板11设为4个，被扫 描物品的每个边设置一个，与水平面呈45°夹角设置。
[0020] 所述滑块1，物体2,滑块支架3,光学体4,加热器5,控制单元6,热感摄像机7和 水平仪8组成扫描平台9,扫描平台9与多个平面镜10组合使用，使用时，平面镜10的镜 面与被扫描物品的水平面呈45°夹角设置，平面镜10的镜面与扫描平台9呈135°夹角设 置。所述水平仪8为红外线水平仪或者激光水平仪。所述光学体4,其能分散光束以使来自 所述加热器5的光束到达所述滑块1上的不同点。所述加热器5为二氧化碳激光器。
[0021] 该装置主要运用平面镜反射成像原理进行如下的步骤操作和成像处理。平面镜反 射成像原理为：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法 线的两侧；反射角等于入射角，所以在理想状态下，物体侧表面会被平面镜反射至扫描平台 水平面上。
[0022] 具体操作步骤如下：
[0023] (1)将待扫描物体放置在三维扫描仪的平台上，物体四周每个位置放置一块平面 镜，平面镜镜面朝向物体，并且镜面与三维扫描仪的平台呈135°，平面镜下方边缘紧贴物 体侧面；
[0024] (2)扫描物体正表面以及侧表面，得到深度图；
[0025] (3)调整侧表面的深度，采用最大类间方差法，记t为正表面深度与侧表面深度的 分割阈值，正表面点数占深度图像比例为W tl，平均灰度为Utl;侧表面点数占图像比例为W i， 平均灰度为U1，图像的总平均灰度计算公式为：u = WcixUc^W1XU1;
[0026] 从最小深度值到最大深度值遍历t，当t使得值g = WciX (Uci-U) +W1X (U1-U)最大时， t即为分割的最佳阈值。
[0027] (4)将物体翻转180°，同样在物体四周每个位置放置一块平面镜，平面镜镜面朝 向物体，并且镜面与扫描平台呈135° ;
[0028] (5)扫描物体背表面，得到深度图；
[0029] (6)放置平面镜时，如果平面镜没有紧贴物体，平面镜会将物体侧面反射到扫描平 面以下，需要进行校正，具体方法如下：
[0030]
【主权项】
1. 一种辅助=维扫描的装置，其特征在于，滑块（1)上设有表面形状需要确定的物体 (2)，滑块（1)可在滑块支架（3)上滑动，滑块支架（3)的末端与光学体（4)相连，光学体 (4)与加热器（5)相连，加热器（5)与控制单元（6)相连，控制单元（6)与热感摄像机（7) 相连，热感摄像机（7)与水平仪（8)相连； 所述滑块（1)，物体（2)，滑块支架（3)，光学体（4)，加热器巧），控制单元化），热感摄 像机（7)和水平仪（8)组成扫描平台巧），扫描平台（9)与多个平面镜（10)组合使用，使用 时，平面镜（10)的镜面与被扫描物品的水平面呈45°夹角设置，平面镜（10)的镜面与扫描 平台（9)呈135°夹角设置。
2. 根据权利要求1所述一种辅助=维扫描的装置，其特征在于，所述平面镜（10)置于 可移动斜板（11)上，可移动斜板（11)设为4个，被扫描物品的每个边设置一个，与水平面 呈45。夹角设置。
3. 根据权利要求1所述一种辅助=维扫描的装置，其特征在于，所述水平仪（8)为红外 线水平仪或者激光水平仪。
4. 根据权利要求1所述一种辅助=维扫描的装置，其特征在于，所述光学体（4)，其能 分散光束W使来自所述加热器巧）的光束到达所述滑块（1)上的不同点。
5. 根据权利要求1所述一种辅助=维扫描的装置，其特征在于，所述加热器（5)为二氧 化碳激光器。
【专利摘要】本实用新型公开了属于三维扫描与图像处理技术领域的一种辅助三维扫描的装置。滑块上设有表面形状需要确定的物体，滑块可在滑块支架上滑动，滑块支架的末端与光学体相连，光学体与加热器相连，加热器与控制单元相连，控制单元与热感摄像机相连，热感摄像机与水平仪相连。本实用新型的装置在使用时在被扫描物体四周放置平面镜，在扫描物体上表面的同时也扫描侧面，将物体翻转过来扫描背面时，同时也会扫描到侧面，利用两幅深度图侧面部分的匹配点，将两幅深度图拼接在一起，得到立体贴图。本实用新型的辅助三维扫描的装置适合于扫描具有一定厚度的文物素材，可以得到全面的文物侧部信息，精度和精细度高，扫描效率高。
【IPC分类】G01B11-24
【公开号】CN204373618
【申请号】CN201520091828
【发明人】惠鹏宇
【申请人】新维畅想数字科技（北京）有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月10日