1.一種含有多個(gè)不同波長(zhǎng)激光器的三維掃描方法,其特征在于:實(shí)現(xiàn)所述三維掃描方法的掃描儀包括至少兩個(gè)位置固定的攝像頭與至少兩個(gè)激光投影器,所述的至少兩個(gè)激光投影器對(duì)應(yīng)至少兩種不同波長(zhǎng),所述兩個(gè)攝像頭的空間位置關(guān)系標(biāo)定已知;所述三維掃描方法如下:
根據(jù)兩個(gè)攝像頭拍攝的投射到被掃描物體表面的激光輪廓線的2D圖案分別識(shí)別獲取高光中心二維線條,再根據(jù)三角法原理和極線約束原理得出空間三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的含有多個(gè)不同波長(zhǎng)激光器的三維掃描方法,其特征在于:兩個(gè)攝像頭在捕捉被掃描物體表面激光輪廓特征的同時(shí)識(shí)別視野中被掃描物體表面的固有特征點(diǎn)來(lái)獲得相對(duì)位置的變化信息,再利用前后幀時(shí)的位置變化信息將掃描儀連續(xù)幀獲得三維輪廓線點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接在一個(gè)坐標(biāo)系下,獲得被掃描物體完整的表面三維輪廓點(diǎn)云數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)連續(xù)掃描。
3.如權(quán)利要求1所述的含有多個(gè)不同波長(zhǎng)激光器的三維掃描方法,其特征在于:利用帶位置信號(hào)的流水線或直線滑臺(tái)、帶角度信號(hào)的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上放置被掃描物體而直接得到掃描儀與被掃描物體相對(duì)位置的變化信息,再利用攝像頭捕捉前后幀時(shí)的位置變化信息將掃描儀連續(xù)幀獲得三維輪廓線點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接在一個(gè)坐標(biāo)系下,獲得被掃描物體完整的表面三維輪廓點(diǎn)云數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)連續(xù)掃描。
4.如權(quán)利要求1~3之一所述的含有多個(gè)不同波長(zhǎng)激光器的三維掃描方法,其特征在于:所述三維掃描方法包括以下步驟:
1)事先標(biāo)定至少兩個(gè)攝像頭分別在不同波長(zhǎng)的相機(jī)內(nèi)參和畸變系數(shù);
2)事先分別兩個(gè)攝像頭的位置關(guān)系;
3)掃描前,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的精度和掃描面幅的需求選擇對(duì)應(yīng)波段激光投影器進(jìn)行掃描,根據(jù)設(shè)定選擇對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)下的至少兩個(gè)攝像頭標(biāo)定內(nèi)參及畸變系數(shù)并輸出給2D圖像激光輪廓線提取器和3D構(gòu)造器;
4)掃描時(shí),至少兩個(gè)攝像頭同步將捕捉的物體表面激光輪廓圖像輸入到2D圖像激光輪廓線提取器,并根據(jù)所選擇的當(dāng)前波段的至少兩個(gè)攝像頭內(nèi)參和畸變系數(shù)分別對(duì)二幅圖像進(jìn)行畸變矯正,并分別根據(jù)像素灰度差異提取矯正圖像中線條輪廓的連通區(qū)域,再根據(jù)所述連通區(qū)域內(nèi)的灰度重心計(jì)算分別獲得亞像素級(jí)的高光中心二維線條集合,并輸出到3D構(gòu)造器中;3D構(gòu)造器根據(jù)所選擇的當(dāng)前波段的至少兩個(gè)攝像頭的內(nèi)參、畸變系數(shù)以及兩個(gè)攝像頭的位置關(guān)系,通過(guò)對(duì)極線約束原理得到三維輪廓點(diǎn)云數(shù)據(jù)并輸出。
5.如權(quán)利要求4所述的一種含有多個(gè)不同波長(zhǎng)激光器的三維掃描方法,其特征在于:所述步驟1)中,攝像頭的標(biāo)定方法采用張正友標(biāo)定法獲得攝像頭的焦距、中心偏移量以及徑向畸變和切向畸變系數(shù)。
6.如權(quán)利要求4所述的一種含有多個(gè)不同波長(zhǎng)激光器的三維掃描方法,其特征在于:所述步驟2)中,標(biāo)定方法采用立體標(biāo)定法。
7.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的含有多個(gè)不同波長(zhǎng)激光器的三維掃描方法的掃描儀,其特征在于:所述掃描儀至少兩個(gè)激光投影器、至少兩個(gè)用于拍攝投射到被檢測(cè)物體表面激光圖案的攝像頭和一個(gè)連接攝像頭進(jìn)行圖像識(shí)別及三維重建的計(jì)算處理單元;所述至少兩個(gè)激光投影器對(duì)應(yīng)至少兩種不同波長(zhǎng),所述至少兩個(gè)激光投影器位置固定,所述兩個(gè)攝像頭的空間位置關(guān)系標(biāo)定已知,所述至少兩個(gè)攝像頭的輸出端與所述計(jì)算處理單元連接,所述的計(jì)算處理單元包括2D圖像激光輪廓線提取器、3D構(gòu)造器和用于選擇標(biāo)定至少兩個(gè)攝像頭在選定波長(zhǎng)的內(nèi)參和畸變系數(shù)的波段切換判斷器,所述至少兩個(gè)攝像頭的輸出端與所述2D圖像激光輪廓線提取器連接,所述2D圖像激光輪廓線提取器與所述3D構(gòu)造器,所述波段切換判斷器分別與所述2D圖像激光輪廓線提取器、3D構(gòu)造器連接。
8.如權(quán)利要求7所述的掃描儀,其特征在于:所述激光投影器和攝像頭的觸發(fā)端均與用于選擇性觸發(fā)所述相同波長(zhǎng)的一只或者多只激光投影器與攝像頭同步工作的同步觸發(fā)單元連接。
9.如權(quán)利要求7或8所述的掃描儀,其特征在于:所述攝像頭上安裝多帶通濾光片,所述的濾光片的帶通波段與所述的至少兩個(gè)激光投影器的至少兩種波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)。
10.如權(quán)利要求7或8所述的掃描儀,其特征在于:至少兩個(gè)不同波長(zhǎng)的激光投影器包括藍(lán)色波段的激光投影器和紅色波段的激光投影器。