本说明书涉及成像技术领域，尤其涉及一种扫描设备。
背景技术：
三维建模是一种获取物体虚拟三维模型的方法，常见的三维建模方法有手工三维建模，基于图像的三维重建，基于激光的三维重建和基于结构光的三维重建等。
基于结构光的三维重建技术利用投影仪投射出的带编码的光实现图像中像素的定位和匹配，利用三角测量的原理，匹配的像素点可以计算出三维空间的一个对应点，对每一组匹配的像素点进行计算，就可以得到物体更加详细的三维模型。目前常用的三维扫描仪的占用空间大，并且结构也不规则，不方便携带及收纳，给用户带来极大的不便。
技术实现要素：
本说明书的目的在于提供一种便于携带和收纳的扫描设备。
为实现上述目的，本说明书实施例提供一种扫描设备，包括：箱体、用于承载待测物体的载台、用于对待测物体进行测量的至少一个扫描仪模组、以及与所述扫描仪模组连接的连接组件；其中，所述载台设置于所述箱体内并与所述箱体的第一内表面连接，所述连接组件与所述箱体的第二内表面活动连接，所述第二内表面与所述第一内表面为所述箱体的同一个内表面或是不同的内表面；所述连接组件可相对所述第二内表面移动，以便移动所述扫描仪模组。
进一步地，所述第一内表面设有转轴件，所述转轴件的轴向与所述第一内表面相垂直，所述载台转动设置于所述转轴件。
进一步地，还包括用于控制所述载台转动的控制器，与所述载台电性连接。
进一步地，还包括照明灯和柔光罩，所述箱体为长方体箱体，所述照明灯装设于所述箱体的内表面，所述柔光罩罩设于所述照明灯的外部。
进一步地，所述扫描仪模组包括用于向待测物体投射结构光的至少一个投影仪和用于获取待测物体相应的结构光图像信息的至少一个相机。
进一步地，所述连接组件相对所述第二内表面移动，引导所述扫描仪模组移入所述箱体或移出所述箱体。
进一步地，所述扫描设备包括第一模式和第二模式，当所述扫描设备处于第一模式时，所述扫描仪模组经由所述连接组件的引导移动至所述箱体的内部；当所述扫描设备处于第二模式时，所述扫描仪模组经由所述连接组件的引导移动至所述箱体的外部。
进一步地，所述箱体包括主体部和盖体，所述主体部包括所述第一内表面和所述第二内表面，所述盖体与所述连接组件连接，所述扫描仪模组与所述盖体连接并以通过所述盖体与所述连接组件连接；所述连接组件相对所述第二内表面移动，使所述盖体相对所述主体部移动，以使所述扫描仪模组移入所述主体部或移出所述主体部；
当所述扫描设备处于第一模式时，所述扫描仪模组经由所述盖体的引导移动至所述主体部的内部；当所述扫描设备处于第二模式时，所述扫描仪模组经由所述盖体的引导移动至所述主体部的外部。
进一步地，所述连接组件为伸缩结构，所述伸缩结构包括与所述第二内表面滑动连接的滑动模块，所述扫描仪模组设置于所述滑动模块上；
当所述扫描设备处于第一模式时，所述扫描仪模组经由所述滑动模块的引导移动至所述箱体的内部；当所述扫描设备处于第二模式时，所述扫描仪模组经由所述滑动模块的引导移动至所述箱体的外部。
进一步地，所述伸缩结构还包括与所述滑动模块垂直连接的滑轨，所述扫描仪模组通过一中间连接件与所述滑轨连接，所述中间连接件滑动设置于所述滑轨上。
进一步地，所述中间连接件上设有转动轴，所述转动轴的轴向与所述滑轨的延伸方向相垂直，所述扫描仪模组转动设置于所述转动轴。
进一步地，所述连接组件可通过紧固件与所述第二内表面锁定。
由以上技术方案可见，本说明书的扫描设备，扫描仪模组能够通过连接组件相对箱体移动，当扫描设备需要工作使用时，扫描仪模组能够通过连接组件移动至箱体的外部，可以对待测物体进行扫描并建模。当扫描设备不需要使用时，扫描仪模组能够通过连接组件移动至所述箱体的内部，进而将所有部件全部收纳在箱体内，实现便携和易收纳的效果。
附图说明
图1示出了本说明书一示例性实施例的扫描设备的立体示意图。
图2示出了本说明书一示例性实施例的扫描设备的正视图。
图3示出了本说明书一示例性实施例的扫描设备的俯视图。
图4示出了本说明书一示例性实施例的扫描设备的左视图。
图5示出了本说明书一示例性实施例的扫描设备在另一模式下的正视图。
图6示出了本说明书一示例性实施例的扫描设备的另一种结构示意图。
图7示出了本说明书一示例性实施例的扫描设备的又一种结构示意图。
图8示出了本说明书一示例性实施例的扫描设备的再一种结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本说明书提供一种便于携带和收纳的扫描设备。下面结合附图，对本说明书的扫描设备进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
参见图1至图5所示，本说明书实施例提供一种扫描设备100，包括：箱体10、载台20、至少一个扫描仪模组30以及与所述扫描仪模组30连接的连接组件40。其中，所述载台20设置于所述箱体10内并与所述箱体10的第一内表面连接，载台20用于承载待测物体90。所述扫描仪模组30用于对待测物体90进行测量，以获取待测物体90的建模数据。所述连接组件40与所述箱体10的第二内表面活动连接。所述连接组件40可相对所述箱体10的第二内表面移动，以便移动所述扫描仪模组30。这里需要说明的是，箱体10的第二内表面与第一内表面可以是箱体10的同一个内表面，也可以是箱体10不同的内表面。例如载台20设在箱体10的底面，连接组件40可以设在该箱体10的底面，也可以设在箱体10的侧面，不影响连接组件40相对箱体10移动即可。在本实施例中，载台20和连接组件40设在箱体10的同一个内表面，图中所示为箱体10内部的底面。此外，本说明书的扫描设备100可以是三维扫描设备，可以对待测物体90进行扫描以获得待测物体90的三维建模数据，然后经过图像三维解析计算从而实现三维建模。
由以上技术方案可见，本说明书的扫描设备100，扫描仪模组30能够通过连接组件40相对箱体10移动，当扫描设备100需要工作使用时(如图2所示)，扫描仪模组30能够通过连接组件40移动至箱体10的外部，进而可以对待测物体90进行扫描并建模。当扫描设备100不需要使用时(如图5所示)，扫描仪模组30能够通过连接组件40移动至述箱体10的内部，进而将所有部件全部收纳在箱体10内，实现便携和易收纳的效果。
在一可选的实施方式中，所述连接组件40相对所述箱体10的第二内表面移动，能够引导所述扫描仪模组30移入所述箱体10或移出所述箱体10。其中，所述扫描设备100可以包括第一模式和第二模式。当所述扫描设备100处于第一模式时，所述扫描仪模组30经由所述连接组件40的引导移动至述箱体10的内部。当所述扫描设备100处于第二模式时，所述扫描仪模组30经由所述连接组件40的引导移动至所述箱体10的外部。其中，所述第一模式可以理解为是非工作模式，所述第二模式可以理解为是工作模式。在图1至图4所示的例子中，扫描设备100均处在第二模式。在图5所示的例子中，扫描设备100处在第一模式。
进一步地，连接组件40可以通过紧固件与箱体10的第二内表面锁定，进而可以保证当扫描仪模组30移动到位后可以与箱体10的位置保持固定不变。即保证工作状态下扫描仪模组30的位置是固定的而不会发生偏移，以及非工作状态下扫描仪模组30的位置同样是固定的，进而便于携带而不会发生摇晃等现象。可以理解的，所述紧固件可以是卡扣结构或卡销结构等具有锁固功能的结构，本说明书对此不作限制。
在一可选的实施方式中，本说明书的扫描设备100可以采用激光三维扫描仪，结合相机标定技术、结构光技术以及点云配准技术，从而实现物体的三维模型。所述建模数据包括待测物体90的结构光图像信息，所述扫描仪模组30包括用于向待测物体90投射结构光的至少一个投影仪31和用于获取待测物体90相应的结构光图像信息的至少一个相机32。其中，结构光可以理解为是通过投影仪31投射到待测物体90表面的主动结构信息，如激光条纹、格雷码、正弦条纹等。然后，通过相机32拍摄待测物体90的表面即得到所述结构光图像信息。最后，基于三角测量原理经过图像三维解析计算从而实现三维建模。
在本实施例中，所述扫描仪模组30的数量为两个，每个扫描仪模组30的投影仪31，相机32的数量为一个或两个。两个扫描仪模组30的投影仪31可以从两个不同的角度向待测物体90投射结构光。两个相机32可以设置于扫描仪31的两侧，从两个不同的角度拍摄待测物体90的结构光图像信息，以达到双目拍摄的效果，可以得到更完整的三维模型，从而提高三维建模质量。当然，在其他实施例中，扫描仪模组30、投影仪31以及相机32的数量可以根据实际需要进行搭配组合，本说明书对此不作限制。需要说明的是，本说明书中以扫描仪模组30、扫描仪31以及相机32的统称进行描述，但附图中以扫描仪模组30-1和扫描仪模组30-2将两个扫描仪模组30区分示意，同样地，以投影仪31-1和投影仪31-2以及相机32-1和相机32-2将两个扫描仪模组30各自的投影仪31和相机32区分示意。
在一可选的实施方式中，为了使扫描仪模组30获取的数据更加完整全面，所述箱体10的第一内表面设有转轴件，所述转轴件的轴向与所述第一内表面相垂直，所述载台20转动设置于所述转轴件，进而使所述载台20可相对所述箱体10转动，所述载台的转动轴向与所述第一内表面相垂直。当载台20转动到某个角度时，扫描仪模组30可以获取待测物体90当前角度的建模数据。然后载台20可以转动到下一角度，可以改变扫描仪30扫描待测物体90的视角，进而获取待测物体90这一角度下的建模数据，使扫描仪模组30获取的数据更加完整全面，从而得到更完整的三维模型。进一步地，为了使扫描设备100的重量分配均匀，所述载台20设置在箱体10的中部，即箱体10的中间位置。可选地，载台20的直径为18cm～24cm，载台20内部设置步进电机，以实现载台20的转动。步进电机可以与控制器50连接，以实现控制器50对载台20的控制。
进一步地，所述扫描设备100还包括用于控制所述载台20转动的控制器50，控制器50与所述载台20电性连接。在本实施例中，所述控制器50设置于所述载台20的下方。特别地，控制器50可以设置对外接口，用户可以通过电脑连接控制器50进而对控制器50发指令控制。扫描设备100进行扫描工作时，可以将控制器50通过对外接口接入到电脑，由用户操作电脑向控制器50发送控制指令，以使控制器50控制载台20执行相应的操作。例如控制载台20的转角、转速等。
在一可选的实施方式中，所述连接组件40为伸缩结构，所述伸缩结构包括与所述箱体10的第二内表面滑动连接的滑动模块41，所述扫描仪模组30设置于所述滑动模块41上，所述扫描仪30通过所述滑动模块41相对箱体10移动。其中，滑动模块41可以由多种结构方式实现。例如，所述箱体10的第二内表面可以设置导向槽，滑动模块41可以是滑动设置于所述导向槽的长条形的滑块结构，滑动模块41沿着所述导向槽滑动，进而使扫描仪模组30移出箱体10或移入箱体10。所述滑动模块41也可以由管件和滑动设置于所述管件内的长条形的杆件组成，管件可以与所述箱体10的第二内表面固定连接，扫描仪模组30与杆件连接，杆件可以从管件中抽出或滑入，进而使扫描仪模组30移出箱体10或移入箱体10。当然，管件也可以其他具有轨道的第一连接件替代，杆件可以其他能够滑动设置于该轨道的第二连接件替代，本说明书对此不作限制。
在本实施例中，为了提高扫描仪模组30随滑动模块41滑动时的稳固程度，所述滑动模块41的数量可以是两个，对称设置在箱体10的内表面。本说明书中以滑动模块41统称进行描述，但附图中以滑动模块41-1和滑动模块41-2将两个滑动模块41区分示意。可选地，滑动模块41的最大滑动距离为70cm。需要说明的是，所述连接组件40也可以采用其他结构形式的连接件，例如铰链结构或合页结构，只要能实现引导扫描仪模组30相对箱体10移动即可，本说明书对此不作限制。
当所述扫描设备100处于第一模式时，所述滑动模块41相对箱体10向内滑动，所述扫描仪模组30在所述滑动模块41的引导下移动至所述箱体10的内部，以使扫描仪模组30收容于箱体10内，然后通过所述紧固件将滑动模块41和箱体10相互锁定，便于携带而不会发生摇晃等现象。
当所述扫描设备100处于第二模式时，所述滑动模块41相对箱体10向外滑动，所述扫描仪模组30在所述滑动模块41的引导下移动至所述箱体10的外部，以使扫描仪模组30可以对待测物体90进行三维扫描并建模，然后通过所述紧固件将滑动模块41和箱体10相互锁定，可以保证工作状态下扫描仪模组30的位置是固定的而不会发生偏移。
在一可选的实施方式中，所述伸缩结构还包括与所述滑动模块41垂直连接的滑轨42，所述扫描仪模组30通过一中间连接件与所述滑轨42连接，所述中间连接件滑动设置于所述滑轨42上，实现扫描仪模组30能够沿滑轨42滑动，可以调节扫描仪模组30的高度以调节对待测物体90的扫描角度。进一步地，所述中间连接件上设有转动轴，所述转动轴的轴向与所述滑轨42的延伸方向相垂直，所述扫描仪模组30转动设置于所述转动轴，使扫描仪模组30能够转动，可以进一步调节扫描仪模组30对待测物体90的扫描角度。可以理解的，所述中间连接件和所述转动轴可以是一体成型的转轴结构。扫描仪模组30在滑轨42上滑动的位置以及转动的角度固定后，同样可以通过紧固件将扫描仪模组30的位置进行锁定，以保证扫描仪模组30工作时的位置相对固定。
如此一来，在使用扫描设备100进行物体三维扫描之前，先通过调节滑动模块41滑出箱体10的距离以调节扫描仪模组30与待测物体90保持合适的距离，调节扫描仪模组30沿滑轨42滑动的位置以调节扫描仪模组30的高度，调节扫描仪模组30相对滑轨42转动的角度以调节扫描仪模组30的扫描角度，将扫描模组30调节到工作要求的扫描位置后，可以通过紧固件将滑动模块41的位置进行锁定，避免扫描过程中扫描仪模组30的位置发生偏差，可以保证投影仪31投出去的结构光能够充分投射在待测物体90上，相机32采集到的待测物体90的结构光图像位于中心。此外，还可以进一步调节相机32和投影仪31的焦距，使相机32采集到的图像和投影仪31投出去的图像是清晰的。使用完毕后，可以松开紧固件，将滑动模块41滑入箱体10内，以使扫描仪模组30收纳在箱体10内，另外还可以进一步调节扫描仪模组30相对滑轨42滑动的位置和转动的角度，以避开箱体10内的载台20及控制器50。
在一可选的实施方式中，为了使扫描仪模组30获取更好的扫描图像，所述扫描设备100还包括照明灯60和柔光罩70，所述照明灯60装设于所述箱体10内，所述柔光罩70罩设于所述照明灯60的外部。照明灯60可以为待测物体90提供照明，以使扫描仪模组30的相机32能够获取更高质量的待测物体90的图像纹理信息。柔光罩60也叫闪光灯散射罩，它可以将照明灯60发出的光线起到柔化作用，使照明灯60打出来的光线变得柔和，能够消除图像和其它拍摄物体上的高光斑，进而使扫描仪模组30获得的图像看起来更加自然。在本实施例中，所述照明灯60为LED灯。
通常扫描设备100工作时，是先通过扫描仪模组30的扫描仪31对待测物体90的表面投射结构光，然后通过相机32拍摄待测物体90的表面得到结构光图像信息，再打开照明灯60由。最后相机32后去待测物体90的图像的纹理信息，最后基于三角测量原理经过图像三维解析计算从而实现三维建模。
使用扫描设备100进行物体三维扫描之前，先通过调节滑动模块41滑出箱体10的距离以调节扫描仪模组30与待测物体90保持合适的距离，调节扫描仪模组30沿滑轨42滑动的位置以调节扫描仪模组30的高度，调节扫描仪模组30相对滑轨42转动的角度以调节扫描仪模组30的扫描角度，将扫描模组30调节到工作要求的扫描位置后，可以通过紧固件将滑动模块41的位置进行锁定，避免扫描过程中扫描仪模组30的位置发生偏差，可以保证投影仪31投出去的结构光能够充分投射在待测物体90上，相机32采集到的待测物体90的结构光图像位于中心。此外，还可以进一步调节相机32和投影仪31的焦距，使相机32采集到的图像和投影仪31投出去的图像是清晰的。使用完毕后，可以松开紧固件，将滑动模块41滑入箱体10内，以使扫描仪模组30箱体10内，另外还可以进一步调节扫描仪模组30相对滑轨42滑动和转动的位置和角度，以避开箱体10内的载台20及控制器50。
进一步地，所述控制器50还可以与所述照明灯60电性连接，以控制照明灯60打开、关闭、或是调节亮度等。通用可以由用户通过操作电脑实现上述操作。当然，照明灯60也可以不与控制器50连接，照明灯60设置物理开关，用户可以通过手动打开、关闭或是调节照明灯60的亮度。
在一可选的实施方式中，所述箱体10为长方体箱体10，所述照明灯60的数量为多个，均匀布设于所述箱体10的内壁，实现对待测物体90打出的光线更加均匀，能够对待测物体90均匀照明，进而使相机32得到质量更高的图像。所述柔光罩70可以是与所述箱体10结构相对应的长方体罩体，为了达到更好的柔光效果，柔光罩70与箱体10的内壁之间的距离设置为8cm～12cm。
参见图6至图8所示，在一可选的实施方式中，所述箱体10包括主体部11和盖体12，所述主体部11包括所述第一内表面和所述第二内表面，所述盖体与所述连接组件40连接，所述扫描仪模组30与所述盖体12连接并以通过所述盖体12与所述连接组件40连接。所述连接组件40相对所述主体部11的第二内表面移动，使所述盖体12相对所述主体部11移动，以使所述扫描仪模组30能够移入所述主体部11或移出所述主体部11。由于扫描仪模组30在密闭环境下可以取得更好的扫描效果，盖体12可以移动至与主体部11组成密闭的空间结构。扫描设备100不工作时，扫描仪模组30移动到主体部11的内部后，所述盖体12同样可以通过紧固件与主体部11固定，保证扫描仪模组30不会晃动。当然，所述箱体也可以采用四面均镂空的长方体框架结构，使用时可以通过布罩等物件将箱体的四面完全遮盖住，以形成密闭的空间。
当所述扫描设备100处于第一模式时，所述扫描仪模组30在所述盖体12的引导下移动至所述箱体10的内部，以使扫描仪模组30收容于箱体10内，然后通过所述紧固件将盖体12和主体部11相互锁定，便于携带而不会发生摇晃等现象。当所述扫描设备100处于第二模式时，所述扫描仪模组30在所述盖体12的引导下移动至所述箱体10的外部，以使扫描仪模组30可以对待测物体90进行三维扫描并建模，然后通过所述紧固件将盖体12和主体部11相互锁定，可以保证工作状态下扫描仪模组30的位置是固定的而不会发生偏移。
进一步地，所述连接组件40为伸缩结构、铰链结构以及合页结构中的任意一种。
如图7所示，连接组件40采用伸缩结构。以上述实施例和实施方式中同样的伸缩结构为例，当所述扫描设备100工作时，所述盖体12通过滑动模块41远离主体部11滑动，所述扫描仪模组30在所述盖体12的引导下移动至所述主体部11的外部，以使扫描仪模组30可以对待测物体90进行三维扫描并建模，然后通过所述紧固件将盖体12和主体部11相互锁定，可以保证工作状态下扫描仪模组30的位置是固定的而不会发生偏移。当所述扫描设备100工作完毕时，所述盖体12通过滑动模块41靠近主体部11滑至与主体部11贴合，所述扫描仪模组30在所述盖体12的引导下移动至所述主体部11的内部，以使扫描仪模组30收容于箱体10内，然后通过所述紧固件将盖体12和主体部11相互锁定，便于携带而不会发生摇晃等现象。
如图8所示，连接组件40采用铰链结构或合页结构，即相当于盖体12与主体部11转动连接，盖体12的内侧壁可以设置一转接件43，该转接件43可以沿盖体12的内体滑动，扫描仪模组30可设在该转接件43上，并且也可以沿该转接件43滑动。当所述扫描设备100工作时，所述盖体12通过铰链结构或合页结构向远离主体部11的方向转动，所述扫描仪模组30在所述盖体12的引导下移动至所述主体部11的外部，以使扫描仪模组30可以对待测物体90进行三维扫描并建模，扫描仪模组30通过转接件43调整位置，然后通过紧固件将扫描仪模组30的位置固定，可以保证工作状态下扫描仪模组30的位置是固定的而不会发生偏移。当所述扫描设备100工作完毕时，所述盖体12通过铰链结构或合页结构向靠近主体部11的方向滑至与主体部11贴合，所述扫描仪模组30在所述盖体12的引导下移动至所述主体部11的内部，以使扫描仪模组30收容于箱体10内，然后通过所述紧固件将盖体12和主体部11相互锁定，便于携带而不会发生摇晃等现象。
综上所述，本说明书的扫描设备100，可以通过连接组件70引导扫描仪模组30相对箱体10移动，既能保证正常工作又能实现便于携带和收纳的功效。通过照明灯60和柔光罩70的配合，能够使扫描仪模组30的相机32获取更高质量纹理信息的图像。通过控制器50的设置，可以实现用户对载台20及照明灯60的控制。设置多个扫描仪模组30，实现从不同的视角进行扫描，可以得到更完整的扫描结果。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。