3D扫描装置的制作方法

文档序号:19143495发布日期:2019-11-15 22:42阅读:296来源:国知局

本实用新型属于3d扫描领域,尤其涉及一种3d扫描装置。



背景技术:

目前,随着扫描打印技术的发展,3d扫描、3d打印等以前被以为难以实现的技术现在已经被广泛地推广应用,随之而类的各种3d扫描仪、3d打印机也开始充斥市场,而3d扫描仪之类的价格昂贵,结构复杂,操作也复杂,对于普通用户或者无需多次使用的用户,购买和使用3d扫描仪成为负担。现在的很多个人或者终端摄像设备的像素越来越高,拍出的照片已经可以达到一般扫描的标准,所以如果使用现成的手机、平板、笔记本电脑、摄影摄像机来实现3d扫描,则可大大降低成本。

现有技术已有手机作为外接摄像设备连接到3d扫描仪,通过校准固定移动摄像头参数,搜寻所述转台识别标识校准摄像头相对位置,待识别标识转到指定位置时进行扫描记录图像,利用所记录的图像和时间戳信息,利用转台的转动、激光器、识别标识的配合实现高精度的三维扫描建模。但为获得三维成像需要一个手机获得两个角度不同的模型,需要至少扫描两次,还需要模型重叠过于复杂;此外,转动转台时,转台扫描台上部分特性细节会被遮挡,变成死角。



技术实现要素:

本实用新型针对上述的3d扫描装置扫描成型过程过于复杂且易发生遮挡的技术问题,提出一种仅需单次扫描且不易发生遮挡的3d扫描装置。

为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案为:

一种3d扫描装置,包括用于放置待扫描物的第一转台,多个设于所述第一转台周围的第二转台,所述第二转台上设有摄像单元,多个所述第二转台间隔设置。

作为优选,还包括与所述第一转台连接的第一驱动单元,以及与所述第二转台连接的第二驱动单元。

作为优选,所述摄像单元为具有摄像功能的手机、平板电脑或者摄像机。

作为优选,还包括与多个所述摄像单元配合的激光器,所述激光器与所述第一转台的旋转平面的夹角在80°~100°之间。

作为优选,所述激光器与所述第一转台的旋转平面的夹角为90°。

作为优选,多个所述摄像单元之间的夹角为1~180°。

作为优选,还包括与所述摄像单元配合的多个识别标识,多个所述识别标识设于所述第一转台外侧。

与现有技术相比,本实用新型的优点和积极效果在于:

(1)通过多个间隔设置的第二转台以及多个摄像单元的设置,仅需单次旋转扫描即可,且扫描过程中不易遮挡;

(2)可以通过第二转台的旋转实现扫描,进一步防止扫描过程中发生遮挡;通过使用手机、平板或摄像机等移动摄像装置,有效的降低了成本以及并提高了灵活度;通过激光器与旋转平面角度的设置,保证了扫描的实现;通过多个识别标识的设置,有效的实现摄像单元的定位。

附图说明

图1为本实用新型3d扫描装置的结构示意图;

以上各图中:1、摄像单元;2、第一转台;3、第二驱动单元;4、电源;5、激光器;6、识别标识;7、第二转台。

具体实施方式

下面,通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型提出一种3d扫描装置,包括用于放置待扫描物的第一转台2,多个设于所述第一转台2周围的第二转台7,所述第二转台7上设有摄像单元1,多个所述第二转台7间隔设置。

参考图1,本实用新型所述的3d扫描装置,通过多个间隔设置的第二转台7以及摄像单元1的设置,仅需单次旋转扫描即可,且扫描过程中不易遮挡。

所述第一转台2用于放置待扫描物,所述第一转台2上可设置防滑元件,放置待扫描物与所述第一转台2之间出现滑动,所述第一转台2连接有第一驱动单元(图中未示出),所述第一驱动单元优选为电机,控制所述第一转台2缓慢旋转,从而带动待扫描物缓慢旋转。

所述第二转台7设于所述第一转台2的周围,可绕所述第一转台2旋转,所述第二转台7连接有第二驱动单元3,所述第二驱动单元3优选为电机,从而控制所述第二转台3缓慢旋转,多个所述第二转台7之间可以调节角度,但是扫描时会同步运转,保持相对位置不变,以便后期的模型融合。

所述摄像单元1设于所述第二转台7上,可跟随所述第二转台7的转动而转动,每个所述第二转台7上均设有所述摄像单元1,如图1中所示,本实施例优选为两个,两个所述摄像单元1在所述第一转台2的转动平面上的成一定夹角设置,可以根据拍摄的需要,两个所述摄像单元1之间呈1~180°之间的角度设置,但在扫描时,可控制所述第一转台2单独旋转,或者控制多个所述第二转台7同步运动,保持多个所述第二转台7之间的相对位置不变,以便后期的模型融合,所述摄像单元1可使用带有摄像功能的手机或其他具有摄像功能的数码产品代替,使用更加灵活,且成本更低。

本实用新型所述的3d扫描装置还包括激光器5,所述激光器5与所述摄像单元1配合设置,所述激光器5的数量与所述摄像单元1的数量相对应,所述激光器5用于发射激光,所述激光器5发射线性激光束的直线方向延长线穿过扫描区,并所述激光器5发射线性激光束与转台扫描台2的旋转平面之夹角为大于等于80°且小于等于100°,优选的,所述夹角为90°,所述激光器5发出的线性激光与所述摄像单元1的光轴呈以水平夹角。

本实用新型所述的3d扫描装置还包括识别标识6,所述识别标识6设于所述第一转台2的外侧,用于所述摄像单元1的位置校准。

所述3d扫描装置还包括与所述第一驱动单元、第二驱动单元3、摄像单元1以及激光器5分别连接的电源4,用于提供电源并控制扫描。

本实用新型所述的3d扫描装置运行时,先根据所述识别标识6进行所述摄像单元1的位置的标定校准,然后将待扫描物放置于所述第一转台2上,控制所述第一转台2缓慢旋转,或者控制多个所述第二转台7缓慢旋转,控制多个所述第二转台7旋转时需保持多个所述第二转台7之间的相对位置不变,使得多个所述摄像单元1开始连续拍摄待扫描物并记录图像,待多个所述摄像单元1数据读取完成后停止记录,将多个所述摄像单元1记录的图像进行融合,通过像素与标定数据对比计算,形成完成的三维数据。

本实用新型所述的3d扫描装置,通过多个间隔设置的第二转台7和摄像单元1的设置,仅需单次旋转扫描即可,且扫描过程中不易遮挡;通过第二转台7的设置,可以通过第二转台7的旋转实现扫描,进一步防止扫描过程中发生遮挡;通过使用手机摄像,有效的降低了成本以及灵活度;通过激光器5与旋转平面角度的设置,保证了扫描的实现;通过多个识别标识的设置,有效的实现摄像单元的定位。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非是对本实用新型作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域,但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

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