一種輔助三維掃描的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于三維掃描與圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輔助三維掃描的裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在文物掃描技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)掃描的精度，效率，真實(shí)性都有較高的要求。掃描的 設(shè)備有手持掃描儀及大型平臺(tái)掃描設(shè)備。手持設(shè)備掃描需要一點(diǎn)一點(diǎn)的進(jìn)行，掃描效率低， 且掃描三維圖像需要進(jìn)行拼接，后續(xù)處理步驟比較復(fù)雜，色彩的真實(shí)性較差。
[0003] 大型平臺(tái)掃描設(shè)備可以得到物體的深度圖，使用大型平臺(tái)設(shè)備掃描物體時(shí)，傳統(tǒng) 的方法是每次只掃描一面，一般情況下掃描完整一個(gè)簡(jiǎn)單形狀的物體，需要至少六次，掃描 的速度慢。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種輔助三維掃描的裝置。
[0005] -種輔助三維掃描的裝置，滑塊1上設(shè)有表面形狀需要確定的物體2,滑塊1可在 滑塊支架3上滑動(dòng)，滑塊支架3的末端與光學(xué)體4相連，光學(xué)體4與加熱器5相連，加熱器 5與控制單元6相連，控制單元6與熱感攝像機(jī)7相連，熱感攝像機(jī)7與水平儀8相連；
[0006] 所述滑塊1，物體2,滑塊支架3,光學(xué)體4,加熱器5,控制單元6,熱感攝像機(jī)7和 水平儀8組成掃描平臺(tái)9,掃描平臺(tái)9與多個(gè)平面鏡10組合使用，使用時(shí)，平面鏡10的鏡 面與被掃描物品的水平面呈45°夾角設(shè)置，平面鏡10的鏡面與掃描平臺(tái)9呈135°夾角設(shè) 置。
[0007] 所述平面鏡10置于可移動(dòng)斜板11上，可移動(dòng)斜板11設(shè)為4個(gè)，被掃描物品的每 個(gè)邊設(shè)置一個(gè)，與水平面呈45°夾角設(shè)置。
[0008] 所述水平儀8為紅外線水平儀或者激光水平儀。
[0009] 所述光學(xué)體4,其能分散光束以使來自所述加熱器5的光束到達(dá)所述滑塊1上的不 同點(diǎn)。
[0010] 所述加熱器5為二氧化碳激光器。
[0011] 本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型的裝置在使用時(shí)在被掃描物體四周放置平面 鏡，在掃描物體上表面的同時(shí)也掃描側(cè)面，將物體翻轉(zhuǎn)過來掃描背面時(shí)，同時(shí)也會(huì)掃描到側(cè) 面，利用兩幅深度圖側(cè)面部分的匹配點(diǎn)，將兩幅深度圖拼接在一起，得到立體貼圖。本實(shí)用 新型的輔助三維掃描的裝置適合于掃描具有一定厚度的文物素材，可以得到全面的文物側(cè) 部信息，精度和精細(xì)度高，掃描效率高。
【附圖說明】
[0012] 圖1為掃描平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2為輔助三維掃描的裝置使用示意圖；
[0014] 圖3為可移動(dòng)斜板的擺放示意圖；
[0015] 圖中，1-滑塊，2-物體，3-滑塊支架，4-光學(xué)體，5-加熱器，6-控制單元，7-熱感攝 像機(jī)，8-水平儀，9-掃描平臺(tái)，10-平面鏡，11-可移動(dòng)斜板。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型。
[0017] 實(shí)施例1
[0018] -種輔助三維掃描的裝置，如圖1-2所示，滑塊1上設(shè)有表面形狀需要確定的物體 2,滑塊1可在滑塊支架3上滑動(dòng)，滑塊支架3的末端與光學(xué)體4相連，光學(xué)體4與加熱器5 相連，加熱器5與控制單元6相連，控制單元6與熱感攝像機(jī)7相連，熱感攝像機(jī)7與水平 儀8相連；
[0019] 如圖3所示，所述平面鏡10置于可移動(dòng)斜板11上，可移動(dòng)斜板11設(shè)為4個(gè)，被掃 描物品的每個(gè)邊設(shè)置一個(gè)，與水平面呈45°夾角設(shè)置。
[0020] 所述滑塊1，物體2,滑塊支架3,光學(xué)體4,加熱器5,控制單元6,熱感攝像機(jī)7和 水平儀8組成掃描平臺(tái)9,掃描平臺(tái)9與多個(gè)平面鏡10組合使用，使用時(shí)，平面鏡10的鏡 面與被掃描物品的水平面呈45°夾角設(shè)置，平面鏡10的鏡面與掃描平臺(tái)9呈135°夾角設(shè) 置。所述水平儀8為紅外線水平儀或者激光水平儀。所述光學(xué)體4,其能分散光束以使來自 所述加熱器5的光束到達(dá)所述滑塊1上的不同點(diǎn)。所述加熱器5為二氧化碳激光器。
[0021] 該裝置主要運(yùn)用平面鏡反射成像原理進(jìn)行如下的步驟操作和成像處理。平面鏡反 射成像原理為：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法 線的兩側(cè)；反射角等于入射角，所以在理想狀態(tài)下，物體側(cè)表面會(huì)被平面鏡反射至掃描平臺(tái) 水平面上。
[0022] 具體操作步驟如下：
[0023] (1)將待掃描物體放置在三維掃描儀的平臺(tái)上，物體四周每個(gè)位置放置一塊平面 鏡，平面鏡鏡面朝向物體，并且鏡面與三維掃描儀的平臺(tái)呈135°，平面鏡下方邊緣緊貼物 體側(cè)面；
[0024] (2)掃描物體正表面以及側(cè)表面，得到深度圖；
[0025] (3)調(diào)整側(cè)表面的深度，采用最大類間方差法，記t為正表面深度與側(cè)表面深度的 分割閾值，正表面點(diǎn)數(shù)占深度圖像比例為W tl，平均灰度為Utl;側(cè)表面點(diǎn)數(shù)占圖像比例為W i， 平均灰度為U1，圖像的總平均灰度計(jì)算公式為：u = WcixUc^W1XU1;
[0026] 從最小深度值到最大深度值遍歷t，當(dāng)t使得值g = WciX (Uci-U) +W1X (U1-U)最大時(shí)， t即為分割的最佳閾值。
[0027] (4)將物體翻轉(zhuǎn)180°，同樣在物體四周每個(gè)位置放置一塊平面鏡，平面鏡鏡面朝 向物體，并且鏡面與掃描平臺(tái)呈135° ;
[0028] (5)掃描物體背表面，得到深度圖；
[0029] (6)放置平面鏡時(shí)，如果平面鏡沒有緊貼物體，平面鏡會(huì)將物體側(cè)面反射到掃描平 面以下，需要進(jìn)行校正，具體方法如下：
[0030]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輔助=維掃描的裝置，其特征在于，滑塊（1)上設(shè)有表面形狀需要確定的物體 (2)，滑塊（1)可在滑塊支架（3)上滑動(dòng)，滑塊支架（3)的末端與光學(xué)體（4)相連，光學(xué)體 (4)與加熱器（5)相連，加熱器（5)與控制單元（6)相連，控制單元（6)與熱感攝像機(jī)（7) 相連，熱感攝像機(jī)（7)與水平儀（8)相連； 所述滑塊（1)，物體（2)，滑塊支架（3)，光學(xué)體（4)，加熱器巧），控制單元化），熱感攝 像機(jī)（7)和水平儀（8)組成掃描平臺(tái)巧），掃描平臺(tái)（9)與多個(gè)平面鏡（10)組合使用，使用 時(shí)，平面鏡（10)的鏡面與被掃描物品的水平面呈45°夾角設(shè)置，平面鏡（10)的鏡面與掃描 平臺(tái)（9)呈135°夾角設(shè)置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種輔助=維掃描的裝置，其特征在于，所述平面鏡（10)置于 可移動(dòng)斜板（11)上，可移動(dòng)斜板（11)設(shè)為4個(gè)，被掃描物品的每個(gè)邊設(shè)置一個(gè)，與水平面 呈45。夾角設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種輔助=維掃描的裝置，其特征在于，所述水平儀（8)為紅外 線水平儀或者激光水平儀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種輔助=維掃描的裝置，其特征在于，所述光學(xué)體（4)，其能 分散光束W使來自所述加熱器巧）的光束到達(dá)所述滑塊（1)上的不同點(diǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種輔助=維掃描的裝置，其特征在于，所述加熱器（5)為二氧 化碳激光器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了屬于三維掃描與圖像處理技術(shù)領(lǐng)域的一種輔助三維掃描的裝置?；瑝K上設(shè)有表面形狀需要確定的物體，滑塊可在滑塊支架上滑動(dòng)，滑塊支架的末端與光學(xué)體相連，光學(xué)體與加熱器相連，加熱器與控制單元相連，控制單元與熱感攝像機(jī)相連，熱感攝像機(jī)與水平儀相連。本實(shí)用新型的裝置在使用時(shí)在被掃描物體四周放置平面鏡，在掃描物體上表面的同時(shí)也掃描側(cè)面，將物體翻轉(zhuǎn)過來掃描背面時(shí)，同時(shí)也會(huì)掃描到側(cè)面，利用兩幅深度圖側(cè)面部分的匹配點(diǎn)，將兩幅深度圖拼接在一起，得到立體貼圖。本實(shí)用新型的輔助三維掃描的裝置適合于掃描具有一定厚度的文物素材，可以得到全面的文物側(cè)部信息，精度和精細(xì)度高，掃描效率高。
【IPC分類】G01B11-24
【公開號(hào)】CN204373618
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520091828
【發(fā)明人】惠鵬宇
【申請(qǐng)人】新維暢想數(shù)字科技（北京）有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日