扫描仪及其成像方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种扫描仪及其成像方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，三维扫描仪得到快速的发展，人们对三维扫描仪的要求也越来越高，比如当其用于医疗领域，为用户量身定制假牙时，在制造假牙之前，首先需要得到假牙的三维模型。例如，在对病牙进行扫描成像时，为了使扫描一次成功，避免用户张开嘴的时间太长，要求三维扫描仪的扫描速度和成像速度匹配，即当扫描仪探头位于牙齿的某个位置时，显示设备就显示某个部分的成像。但现有的三维扫描仪在获取物体的表面图片后，需要对图片经过压缩、编码、传输、解码、缓存，以及整理等繁琐的步骤后才能生成三维模型，使得三维成像与扫描过程存在时差，不利于用户对扫描仪的使用。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于提供一种三维成像与扫描过程同步的扫描仪。
[0004]为实现上述目的，本发明提供一种扫描仪，所述扫描仪包括投影仪、图像采集器、重组模块、主控模块；
[0005]所述投影仪，用于对被扫描物体进行投影；
[0006]所述图像采集器，用于对所述被扫描物体表面所反射的影像进行采集，并将采集的所述影像发送至所述重组模块；
[0007]所述重组模块，用于对所述影像的像素点进行编排重组得到目标像素点，并将所述目标像素点缓存至预设存储器；
[0008]所述主控模块，用于获取所述目标像素点，并根据预设的生成规则将所述目标像素点生成被扫描物体的三维模型；
[0009]所述投影仪、图像采集器以及重组模块均与所述主控模块电连接。
[0010]优选地，所述重组模块包括第一控制单元、分析单元以及排列单元；
[0011]所述分析单元和所述排列单元均与所述第一控制单元电连接，所述控制单元与所述主控模块电连接；
[0012]所述分析单元，用于分析所述影像像素点的排布，并获取所述影像的各像素点；
[0013]所述排列单元，用于将分析所述获得的像素点，按照预设的排列规则进行重新排布；
[0014]所述第一控制单元用于控制所述分析单元和所述排列单元的工作情况。
[0015]优选地，所述重组模块具体用于，当所述图像采集器对所述被扫描物体的同一位置采集若干影像时；
[0016]根据所述图像采集器采集若干所述影像的时间，对若干所述影像进行排序，并赋予相应的序号；
[0017]将每一序号的所述影像的所有像素点，根据该像素点在所述影像中的位置进行编号;
[0018]将若干所述影像的同一编号的像素点根据所述序号排列到一起形成所述目标像素点，并将排列好的所述目标像素点存贮至所述预设存储器。
[0019]优选地，所述重组单元根据所述编号的奇偶性，将排列好的所述目标像素点分别存贮至两个所述预设存储器。
[0020]优选地，所述预设存储器为FIFO存储器。
[0021 ] 所述重组模块包括现场可编程门阵列。
[0022]优选地，所述扫描仪还包括预处理模块，所述预处理模块用于，接收所述图像采集器所采集的所述影像，并将所述影像进行预处理后，再发送至所述重组模块。
[0023]优选地，所述扫描仪还包括图像控制器，所述图像控制器，用于接收所述主控模块发送的图像控制信号，并根据所述图像控制信号控制所述投影仪进行投影。
[0024]优选地，所述图像控制信号包括待投影图像的类型、数量，相邻两次投影的时间间隔，以及每次投影的帧率。
[0025]优选地，所述图像控制器包括现场可编程门阵列。
[0026]优选地，所述图像控制器还包括DLP单元。
[0027]本发明进一步提出一种扫描仪成像方法。
[0028]一种扫描仪成像方法所述扫描仪包括图像采集器、重组模块、存储器以及主控模块，所述扫描仪成像方法包括以下步骤:
[0029]所述图像采集器对所述被扫描物体表面所反射的影像进行采集，并将采集的所述影像发送至所述重组模块；
[0030]所述重组模块对所述影像的像素点进行编排重组得到目标像素点，并将所述目标像素点缓存至预设存储器；
[0031]所述主控模块获取所述目标像素点，并根据预设的生成规则将所述目标像素点生成被扫描物体的三维模型。
[0032]本发明通过重组模块的设置，使得三维扫描仪三维模型的成型过程变成，重组模块将图像采集器采集的多张影像所包涵的像素点进行重组，其中多张影像为被扫描物体同一位置的影像，重组后的目标像素点一起形成三维片，主控模块将所有三维片拼接后形成三维模型，此过程有效的提高了被扫描物体三维模型的形成速度，使得三维成像与扫描过程同步，从而有利于用户更加方便、准确的扫描物体。
【附图说明】
[0033]图1为本发明扫描仪第一实施例的功能模块结构示意图；
[0034]图2为本发明扫描仪第二实施例的功能模块结构示意图；
[0035]图3为本发明扫描仪第三实施例的功能模块结构示意图；
[0036]图4为本发明扫描仪第四实施例的功能模块结构示意图；
[0037]图5为本发明扫描仪的图像采集器获取的被扫描物体某位置第I张影像的像素点分布图；
[0038]图6为本发明扫描仪的图像采集器获取的被扫描物体某位置第α张影像的像素点分布图；
[0039]图7为本发明扫描仪的重组模块对α张影像的像素点重排后在FIF03中的分布图；
[0040]图8为本发明扫描仪的重组模块对α张影像的像素点重排后在FIFOl中的分布图；
[0041]图9为本发明扫描仪的重组模块对α张影像的像素点重排后在FIF02中的分布图；
[0042]图10为本发明扫描仪第五实施例的功能模块结构示意图。
[0043]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0044]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0045]本发明提供一种扫描仪I。
[0046]在本发明实施例中，参照图1至图10，该扫描仪I包括投影仪30、图像采集器50、重组模块60、主控模块10。投影仪30对被扫描物体40进行投影，图像采集器50对被扫描物体40表面所反射的影像进行采集，并将采集的影像发送至重组模块60。重组模块60对影像的像素点进行编排重组得到目标像素点，并将目标像素点缓存至预设存储器70。主控模块10从存储器70内获取目标像素点，并根据预设的生成规则将目标像素点生成被扫描物体40的三维模型。投影仪30、图像采集器50以及重组模块60均与主控模块10电连接。
[0047]具体地，本实施例中，投影仪30中存储有多种待投影的图片，投影仪30根据投影指令，将图片按照一定的规律投影至待扫描物体的表面。
[0048]重组模块60包括第一控制单元61、分析单元62以及排列单元63。分析单元62和排列单元63均与第一控制单元61电连接，第一控制单元61与主控模块10电连接。分析单元62用于分析影像像素点的排布，并获取影像的各像素点。排列单元63用于将分析获得的像素点，按照预设的排列规则进行重新排布。第一控制单元61用于控制分析单元62和排列单元63的工作情况。具体地，当图像采集器50对被扫描物体40的同一位置采集若干影像时，重组模块60根据图像采集器50采集若干影像的时间，对若干影像进行排序，并赋予相应的序号；将每一序号的影像的所有像素点，根据该像素点在影像中的位置进行编号；将若干影像的同一编号的像素点根据序号排列到一起形成目标像素点，并将排列好的目标像素点存贮至预设存储器70。在实际使用时，重组模块60包括FPGA (现场可编程门阵列)，重组模块60的功能可通过FPGA来实现。
[0049]具体地，参照图5至图9，假设每一影像的像素为nXm，即每一张影像包括η行像素点，每一行像素点包括m个像素点；在对某物体的外表进行扫描时，连续投影了 α张图片，则图像采集器50采集到α张