積小、測量速度快、測量精度高等優(yōu)點，主要用于空間受限場所的數(shù)字化三維采集和測量，比如，可對口腔牙齒的數(shù)字化三維采集和測量。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的一個實施方式的微型三維掃描裝置的工作原理示意圖；
[0017]圖2為本實用新型的一個實施方式的微型三維掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實用新型的另一個實施方式的微型三維掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]其中，1、投影儀，2、光學相機，3、上位機，4、平面反射鏡，11、投影儀的鏡頭，12、投影芯片及驅(qū)動電路，21、光學相機的成像鏡頭，22、光學相機的光電陣列傳感器，6、被測物體，7、定位陀螺儀、8、無線傳輸模塊。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步描述。
[0021]如圖1所示的一種微型三維掃描裝置，包括投影儀1、光學相機2以及上位機3，其中，上位機3同時與投影儀I和光學相機2通過無線或有線方式連接，一方面用于在裝置工作之前對投影儀I和光學相機2進行控制，另一方面用于同時向投影儀I和光學相機2發(fā)送相應數(shù)據(jù)信號，實現(xiàn)光學相機2的拍照動作與投影儀I的投影動作的精確同步。
[0022]如圖2所示，投影儀I包括投影鏡頭11和投影芯片以及驅(qū)動電路12 ;光學相機2包括成像鏡頭21和光電陣列傳感器22 ;投影儀I通過投影鏡頭11將上位機3編制好的結(jié)構(gòu)光圖像照射到被測物體6上，光學相機2通過成像鏡頭21觀察物體表面的變化情況，并獲取到物體表面形貌信息，將觀察到的物體表面信息送到上位機3進行解算，最終獲得被測物體6的三維形貌信息，易操作，精確度高。
[0023]光學相機2到被測物體6之間的光程為a，投影儀I到被測物體6之間的光程為b，其中a乒b，a:b = 1:200至200:1。作為例子，a:b = 95:105至105:95。投影儀的光軸與所述光學相機的光軸之間的夾角為5°至90°。投影儀I與光學相機2之間的基線距離為3-200mm。通常，a和b的值越小、基線距離越大、光軸夾角越大，所得到的被測物體6的三維圖像精度越高。
[0024]如圖2所示，光學相機2可以有兩個。光學相機2也可多于兩個。當存在兩個或更多個光學相機時，任意兩個光學相機的光軸之間的夾角為5°至90°，任意兩個光學相機2之間的基線距離在3-200mm范圍。
[0025]另外，在被測物體6的附近還設有平面反射鏡4，用于實現(xiàn)光軸轉(zhuǎn)向。在本技術(shù)方案中，投影鏡頭11和成像鏡頭21均采用遠心電路。投影芯片及驅(qū)動電路12采用基于DLP或LCOS以及IXD等投影芯片的投影電路。光電陣列傳感器22采用CXD或CMOS芯片。
[0026]如圖3所示，所述微型三維掃描裝置還包括定位陀螺儀7 (其包括定位陀螺和加速度儀)。定位陀螺儀7可以提供微型三維掃描裝置的空間位置信息和運動軌跡信息，這些信息與在相應位置得到的被測物體6的三維圖像信息結(jié)合可以用于快速生成被測物體6的三維圖像，使得生成的三維圖像更精確，效果更佳，靈敏度更高，可靠性更強。
[0027]本技術(shù)方案中的裝置主要用于口腔、耳、鼻、喉內(nèi)窺鏡或膠囊式內(nèi)窺鏡等微型檢測儀器中，這里所指的微型是指體積比較小或比較短的裝置。
[0028]在以上的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是以上描述僅是本實用新型的較佳實施例而已，本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，因此本實用新型不受上面公開的具體實施的限制。同時任何熟悉本領域技術(shù)人員在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種微型三維掃描裝置，其持征在于，包括:投影儀，所述投影儀通過投影鏡頭將結(jié)構(gòu)光圖像照射到被測物體上；光學相機，所述光學相機通過成像鏡頭獲取被測物體表面的形貌信息；所述光學相機到所述被測物體的光程為a，所述投影儀到到所述被測物體的光程為b，其中a # b，并且a:b為1:200至200:1 ;上位機，所述上位機同時與所述投影儀和所述光學機機通過有線或無線的方式連接。2.如權(quán)利要求1所述的微型三維掃描裝置，其特征在于，所述投影儀的光軸與所述光學相機的光軸之間的夾角為5°至90°。3.如權(quán)利要求1所述的微型三維掃描裝置，其特征在于，所述投影儀與所述光學相機之間的基線距離為3-200mm。4.如權(quán)利要求1所述的微型三維掃描裝置，其特征在于，所述光學相機有兩個或更多個，其中任意兩個光學相機的光軸之間的夾角為5°至90°，任意兩個光學相機之間的基線距離為3-200mm。5.如權(quán)利要求1所述的微型三維掃描裝置，其特征在于，在所述被測物體附近設有平面反射鏡，用于實現(xiàn)光軸轉(zhuǎn)向。6.如權(quán)利要求1所述的微型三維掃描裝置，其特征在于，還包括陀螺定位儀和加速度儀，分別用于確定所述微型三維掃描裝置的空間位置和位移。7.如權(quán)利要求1所述的微型三維掃描裝置，其特征在于，所述投影儀包括投影鏡頭和投影芯片以及驅(qū)動電路；所述光學相機包括成像鏡頭和光電陣列傳感器。8.如權(quán)利要求7所述的微型三維掃描裝置，其特征在于，所述投影鏡頭和所述成像鏡頭均采用遠心光路；所述投影芯片和所述驅(qū)動電路采用基于DLP或LCOS以及IXD投影芯片的投影電路；所述光電陣列傳感器采用CCD或CMOS芯片。
【專利摘要】一種微型三維掃描裝置，其持征在于，包括：投影儀，所述投影儀通過投影鏡頭將結(jié)構(gòu)光圖像照射到被測物體上；光學相機，所述光學相機通過成像鏡頭獲取到被測物體表面的形貌信息；所述光學相機到所述被測物體的光程為a，所述投影儀到所述被測物體的光程為b，光程a≠b，比值a:b為1:200至200:1；上位機，所述投影儀與所述上位機之間采用有線或無線的方式連接。本實用新型解決了空間受限場所對物體的復雜面形的快速、高精度三維采集和測量問題。
【IPC分類】G01B11/24
【公開號】CN204944451
【申請?zhí)枴緾N201520261620
【發(fā)明人】向賢毅, 羅劍, 敖明武, 王岱, 張進, 謝小甫, 吳明軍, 魯宇, 蘇樹鋒, 舒勇
【申請人】寧波頻泰光電科技有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年4月27日