r>[0025]在拍摄单元121拍摄到投影图像后，第二投影控制模块130控制与之连接的投影设备向物体101的表面继续向结构光发生单元111投射投影图片时的物体101表面相同位置投射投影图片，且在投影设备投射投影图片的同时，在第二图像采集控制模块140控制与之连接的拍摄设备采集投射于物体表面的投影图像。
[0026]待第一图像采集控制模块120和第二图像采集控制模块140控制各自连接的拍摄设备获取到投影图像后，前后两次的投影图像中包含物体101的相同区域。然后将两次的投影图像传输到数据处理模块150.在本发明中，数据处理模块150通过应用FPGA算法，对投影图像中的三维数据进行如Bayer色彩还原、色彩空间转换和相位展开的数据处理，处理完成后将数据打包发送到计算机已进行三维扫描操作。
[0027]区别于现有技术，本发明的基于FPGA的三维扫描控制装置通过基于FPGA的控制系统控制结构光发生单元向物体投射投影图片，同时控制一拍摄装置获取该投影图像，确保投影和采集的同步性；同时采集到的投影图像数据经过数据处理后传输到计算机，保证三维数据的完整性；而且本发明的三维扫描控制装置通过FPGA控制系统控制，具备良好的系统扩展性，能满足多系统的三维数据采集，节省成本和设备占用空间。
[0028]参阅图2，图2是本发明提供的一种基于FPGA的三维扫描控制装置第二实施方式的结构示意图。三维扫描控制装置200包括第一投影控制模块210、第一图像采集控制模块220、第二投影控制模块230、第二图像采集控制模块240、数据处理模块250、第一接口 260和第二接口 270。其中，第一投影控制模块210、第一图像采集控制模块220、第二投影控制模块230、第二图像采集控制模块240及数据处理模块250的结构和连接方式与前一实施方式相同，不再赘述。
[0029]在本实施方式中，第一投影控制模块210和第二投影控制模块230通过第一接口260各自连接一第一结构光发生单元211和第二结构光发生单元231，第一图像采集控制模块220和第二图像采集控制模块240通过第二接口 270各自连接第一拍摄单元221和第二拍摄单元241。第一接口 260是高清晰度多媒体接口 HDMI，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号。第二接口 270是一种信息插座连接器，在本实施方式中即为千兆网口 rj45接口。通过rj45接口，第一拍摄单元221和第二拍摄单元241拍摄到的包含投影图片和物体的图像数据快速、完整地传输到数据处理模块250。在本实施方式中，数据处理模块250设置5个第二接口 270和2个第一接口 260，其中第二接口 270分别连接第一结构光发生单元211和第二结构光发生单元231，每2个第一接口分别连接第一拍摄单元221和第二拍摄单元241。剩余一个第一接口连接一计算机(未标示)。第一投影控制模块210和第二投影控制模块230控制第一结构光发生单元211和第二结构光发生单元231向物体201投射投影图片。
[0030]第一结构光发生单元211和第二结构光发生单元231向物体201投射投影图片时，均向物体201投射多幅投影图片，分别采集各投影图片形成的投影图像数据。如在本实施方式中，第一结构光发生单元211和第二结构光发生单元231分别向物体201投射13幅投影图片。投影图片优选为格雷码条形图。第一结构光发生单元211以第一周期为时间间隔向物体201投射，每投射一幅图片同时，三维扫描控制装置200通过第一信号触发第一图像采集控制模块220控制第一拍摄单元221进行投影图像数据的采集，拍摄单元采集一次投影图像数据。第一结构光发生单元211投射13幅投影图片时，第一拍摄单元221同样以第一周期为时间间隔采集13次投影图像数据。然后由结构光发生单元第二结构光发生单元231继续以第一周期为时间间隔向物体201投射13幅投影图片，在投射投影图片的同时，三维扫描控制装置200再次产生第一信号触发第二图像采集控制模块240控制拍摄单元第二拍摄单元241进行投影图像数据的采集。结构光发生单元第二结构光发生单元231以第一周期为时间间隔投射13幅投影图片时，拍摄单元第二拍摄单元241同样以第一周期为时间间隔采集13次投影图像数据。其中的第一信号可为TTL高电平信号，具有高时效性，能迅速做出相应，在第一结构光发生单元211和第二结构光发生单元231向物体投射投影图的同时，第一信号触发拍摄单元221和第二拍摄单元241采集投影图像数据。采集完成后，将投影图像数据传输到数据处理模块250，经过数据处理模块250进行Bayer色彩还原、色彩空间转换和相位展开的数据处理后，，传输给计算机，然后得到物体201的三维扫描数据。
[0031]在上述投影图像数据采集完成后，为得到完整的物体201的三维扫描图案，需将第一结构光发生单元211和第二结构光发生单元231及第一拍摄单元221和第二拍摄单元241对正物体201的其他侧面。本发明的三维扫描控制装置200还包括一驱动模块280，该驱动模块280可驱动第一结构光发生单元211、第二结构光发生单元231、第一拍摄单元221和第二拍摄单元241以物体201为轴、以第二周期为时间间隔旋转一角度，旋转过后继续进行前述的投影、采集及传输的操作，直至驱动模块280驱动第一结构光发生单元211和第二结构光发生单元231及第一拍摄单元221和第二拍摄单元241旋转一周，得到全部的投影图像数据。第二周期至少是第一周期的13倍。为使第一拍摄单元221和第二拍摄单元241采集到良好的投影图像数据，本发明的三维扫描控制装置200还包括一优化模块290，为第一拍摄单元221和第二拍摄单元241采集过程中提供柔光环境。在本实施方式中，驱动模块280和优化模块290均通过第三接口连接到数据处理模块250。第三接口为D_sub25接口。数据处理模块250产生PWM电平波形信号通过D-sub25接口传输到驱动模块280，以使驱动模块280以第二周期带动结构光发生单元及拍摄单元进行旋转。为防止投影图像数据丢失，在第一拍摄单元221、第二拍摄单元231与数据处理模块250之间设置第一存储器202，投影图像数据经第一存储器202打包后传输到数据处理模块250进行Bayer色彩还原、色彩空间转换和相位展开的数据处理，然后将处理过得投影图像数据传输到第二存储器203，由第二存储器203传输到计算机(图未示)以合成三维扫描图形。
[0032]在本实施方式中，第一周期取值为200毫秒，提高了结构光发生单元投射投影图片与拍摄单元采集投影图像数据操作间的同步性。拍摄单元采集到的投影图像数据由基于FPGA芯片控制的数据处理模块250的数据处理，在数据传输给计算机之前完成了数据的初步处理和打包，能够避免数据传输的丢包现象。
[0033]区别于现有技术，本发明的基于FPGA的三维扫描控制装置通过FPGA控制结构光发生单元和拍摄单元，将同步时间控制在200毫秒的周期，采用并行信号控制，避免串行信号控制造成的同步缺失；在数据传输给计算机之前完成了数据的初步处理和打包，能够避免数据传输的丢包现象；同时节省成本和设备占用空间。
[0034]参阅图3和图4，图3是本发明提供的一种基于FPGA的三维扫描控制方法第一实施方式的流程示意图，图4是本发明提供的一种基于FPGA的三维扫描控制方法第一实施方式的电路控制流程示意图。该方法的步骤包括:
[0035]S301:控制一结构光发生器向物体投影的同时，控制一拍摄单元获取所述物体的投影图像。
[0036]基于FPGA芯片良好的系统扩展性能，通过高清晰度多媒体接口将结构光发生器连接到FPGA芯片，并通过rj45千兆网口将拍摄单元连接到FPGA芯片。连接FPGA芯片的结构光发生器和拍摄单元可在FPGA芯片控制下进行投影与拍摄。在本实施方式中，FPGA芯片设置5个r j45千兆网口和2个高清晰度多媒体接口，其中每一高清晰度多媒体接口连接一结构光发生器，每2个rj45千兆网口连接一拍摄单元，拍摄单元为(XD相机。剩余一rj45千兆网口连接FPGA芯片和计算机。由一高清晰度多媒体接口连接的结构光发生器和2个rj45千兆网口连接的拍摄单元组成了传感器，设定与FPGA芯片连接的两个传感器为传感器I和传感器2。FPGA芯片控制传感器I的结构光发生器向待获取三维扫描图形的物体表面投射格雷码条形图，同时控制传感器I的CCD拍摄单元采集投影图像数据。FPGA芯片通过输入一 TTL高电平信号