基于三维激光的手掌模型扫描仪的制作方法

文档序号:15709889发布日期:2018-10-19 21:20阅读:587来源:国知局

本实用新型涉及一种基于三维激光的手掌模型扫描仪,其可广泛应用于医药、医学、仪器、环境、高校、研究所和卫生检验等方面的手掌模型采集。



背景技术:

在中医保健中,对人体手掌的观察和分析一直是一项重要的内容,也是判断人体健康程度的一个重要依据。其中,对手掌的纹理判断是其关键步骤,直接影响判断人体健康程度的准确性和有效性。传统的中医都是依靠人眼进行识别,随着计算机技术和三维成像技术的飞速发展,依靠三维激光扫描仪为采集器,计算机系统为三维模型处理器的手掌模型扫描仪被发明出来。

手掌模型采集作为关键步骤,它通过三维激光将整个手掌的信息形成三维模型,然后送往计算机进行分析、处理,形成的手掌三维模型质量关系着最后判断患者健康程度的准确性。

目前,手掌信息采集大多都是采用二维相机进行拍摄,其方法对外部环境要求较高,受外部光源影响较大,而且无法得到三维信息,不利于分析手掌的纹理信息。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对现有二维图像采集系统存在的不足,提供了一种基于三维激光的手掌模型扫描仪。

为达到上述目的,本实用新型采取如下技术方案来实现的:

基于三维激光的手掌模型扫描仪,包括由顶盖和底座构成的半封闭结构,其中,底座上设置有用于放置手掌的玻璃平台,在顶盖上安装有激光扫描头,且激光扫描头位于支撑竿上,支撑竿能够带动激光扫描头实现水平方向移动。

本实用新型进一步的改进在于,在顶盖上还安装有电机组和传动齿轮组,其中,电机组的输出轴与传动齿轮组的输入端相连,支撑竿的两端与传动齿轮组之间活动连接,在电机组的带动下,支撑竿能够带动激光扫描头沿着传动齿轮组的方向实现水平移动。

本实用新型进一步的改进在于,激光扫描头采用三维激光扫描头。

本实用新型进一步的改进在于,三维激光扫描头选取Leica公司的HDS系列的C10三维激光扫描头。

本实用新型进一步的改进在于,底座的中心处设置用于手掌放置的玻璃平台。

本实用新型进一步的改进在于,支撑竿采用圆柱形支撑竿。

本实用新型进一步的改进在于,还包括与激光扫描头相连接的计算机。

本实用新型具有如下的优点:

本实用新型提供的基于三维激光的手掌模型扫描仪,采用由顶盖和底座构成的半封闭式结构,通过支撑竿带动激光扫描头实现水平方向移动,激光扫描头进行逐行扫描,最大限度的减小了外界环境对手掌信息采集的影响,可以快速准确获取手掌的三维信息。

进一步,本实用新型通过在顶盖上安装电机组和传动齿轮组,且电机组的输出轴与传动齿轮组的输入端相连,支撑竿的两端与传动齿轮组之间活动连接,进而实现了在电机组的带动下,支撑竿带动激光扫描头沿着传动齿轮组的方向实现水平移动。

进一步,激光扫描头采用三维激光扫描头,在激光测距原理的基础上,通过密集记录目标物体表面三维坐标,在完成线扫描的基础上,采用逐行扫描的方式得到目标物体的三维坐标。

进一步,玻璃平台设置在底座的中心处,以便于对手掌进行扫描。

进一步,支撑竿采用圆柱形支撑竿,其结构简单,便于实现。

进一步,通过将激光扫描头与计算机相连,这样就可以方便将手掌的三维模型显示在计算机,此外,还可以通过存储手掌的三维模型。

附图说明

图1是本实用新型的基于三维激光的手掌模型扫描仪工作原理示意图。

图2是本实用新型的基于三维激光的手掌模型扫描仪的设计示意俯视图。

图中的标号分别表示:1、激光扫描头,2、支撑竿,3、电机组,4、传动齿轮组,5、玻璃平台,6、底座。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

参见附图1和2本实施例给出一种基于三维激光的手掌模型扫描仪,其工作原理是基于激光测距原理,通过密集记录目标物体表面三维坐标,得到目标物体的三维模型。本实用新型中的激光扫描头1选取Leica公司的HDS系列的C10三维激光扫描头,可以在完成线扫描的基础上,采用逐行扫描的方式得到目标物体的三维坐标。

本实用新型具体包括由顶盖和底座6构成的半封闭结构,底座6上有玻璃平台5,将手掌放置与玻璃平台上且掌心向上,在顶盖上安装有激光扫描头1,激光扫描头1位于支撑竿2上,通过支撑竿2的移动,使激光扫描头1实现水平方向移动,通过以逐行扫描的方式获取手掌三维信息。激光扫描头1为三维激光扫描头,根据激光测距的原理获得目标物体的三维信息。

扫描仪的核心部分为顶盖,其中,电机组3和传动齿轮组4组成机械传动机构,激光扫描头1由圆柱形的支撑竿2支撑,活动连接在传动齿轮组4上,随着电机组3的传动,传动齿轮组4带动支撑竿2的移动,进而实现激光扫描头1的水平方向移动。扫描仪工作时通过激光测距原理,通过逐行扫描的方式获取手掌三维信息;电路系统的功能是将采集到三维数据进行传输和处理。

如图1为手掌模型扫描仪的工作原理示意图:三维激光扫描头在线扫描基础上,随着水平方向的移动,逐行完成线扫描的工作过程,最终可以得到整个扫描区域的三维信息。

图2为手掌模型扫描仪的结构设计俯视示意图:激光扫描头1可以在水平方向完成激光线描。其扫面范围为30mm,共有300个数据点,每一个数据点记录了目标物体的三维坐标,其单点扫描精度达到0.1mm。完成初次线扫描完成后,在电机组3的带动下,激光扫描头1沿着传动齿轮组4的方向实现水平方向移动一个单位距离,开始下次线扫描。以此类推,直至完成所有扫描,最终得到全部目标物体的三维坐标。其中水平方向上也会有600的数据点,因此最终得到一个600行300列的矩阵数据,矩阵的内容为目标物体的三维坐标。

手掌模型扫描仪具体工作过程如下:将手掌放置在底座6的玻璃平台5上,激光扫描头1从右至左依次扫描手掌掌心,在完成每一次的线扫描之后,并将相应三维数据经电路系统处理后送入计算机。随后,在电机组3的带动下,支撑竿2将激光扫描头1沿着传动齿轮4的方向实现水平方向移动一个单位距离,开始下一次线扫描,以此类推,当激光扫描头1沿着水平方向完成所有线扫描之后,即可就得到全部手掌的三维信息。

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