一种便携式三维激光扫描仪的利记博彩app
【专利摘要】一种便携式三维激光扫描仪，包括箱体、摄像扫描装置、载物旋转装置，摄像扫描装置和载物旋转装置设于存放箱内，本装置通过绝对值编码器控制双出轴电机的转速从而控制载物台的转动，使被扫描物体能进行360度的全方位扫描，调整摄像头与线激光发射器的高度和角度，开启线激光发射器使其发射出线形激光，激光线的方向垂直于桌面并照射在被扫描物体上，激光线会随着物体表面的凹凸而产生弯曲，随着载物旋转台的转动，激光线照射在物体表面的各个角度的图像被摄像头拍摄由此获取物体表面的三维数据，这些数据将传送至计算机进行处理还原出物体表面的三维图像，其不仅结构简单，操作方便，所需成本低，而且，误差小，效果好，便于推广和使用。
【专利说明】一种便携式三维激光扫描仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种激光扫描仪，尤其涉及一种便携式三维激光扫描仪。
【背景技术】
[0002]三维扫描技术能获得物体表面点的三维坐标信息,属于一种立体测量技术。与传统测量技术相比，该技术能完成对复杂物体的测量，并且精度高、速度快、能大幅节约时间和成本。
[0003]L.Robert 于 1965 年发表的论文 Machine percept1n of three-dimens1nalsolids，论文里为二维图像中获得三维信息数据的可能性提供了科学的依据和有效计算性，开创理解三维场景为目的的研究，20世纪70年代开始，三维重建技术在国外陆续出现。
[0004]与此同时，Marr提出的视觉计算理论，为三维重建技术研究提供基础理论框架。此后，有关三维重建的各种理论研究迅猛发展，图像处理、模式识别、计算机视觉等领域新的方法和理论不断涌现，为三维重建的发展奠定了理论基础。
[0005]此后，相关三维重建技术不断涌现，有光谱法、Moire条纹法、Fourier变换轮廓法、图像雷达法、位相量法、聚焦测距法、双目摄像法、主动三角形法和飞行时间法等。
[0006]但国内多数对于三维激光扫描方法的研究和改进措施尚停留在实验室阶段，因此，产业化和商业化的程度还不太高，目前主要由国外进口产品垄断。所以，昂贵的价格对其应用与普及有极大的局限性。
实用新型内容
[0007]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是在于提供一种便携式三维激光扫描仪，其不仅结构简单，操作方便，所需成本低，而且，误差小，效果好，便于推广和使用。
[0008]为实现上述目的，本实用新型可以通过以下技术方案予以实现:
[0009]一种便携式三维激光扫描仪，包括箱体、摄像扫描装置、载物旋转装置，所述摄像扫描装置和所述载物旋转装置设于存放箱内；
[0010]所述摄像扫描装置包括支架、摄像头座、摄像头、固定架、滑动固定架、滑条、激光固定架、激光发射器，所述支架上设有导轨，所述导轨上设有滑槽，所述滑条设于所述滑槽内可上下滑动，所述滑动固定架设于所述支架一侧并与所述滑条固定连接，所述固定架设于所述支架另一侧并与所述滑动固定架固定连接，所述摄像头座固定连接于所述固定架，所述摄像头设于所述摄像头座上，所述激光固定架一侧活动连接于所述摄像头座，所述激光发射器设于所述激光固定架上；
[0011]所述载物旋转装置包括双出轴电机、支座、支撑架、绝对值编码器、载物台，所述双出轴电机设于所述支撑架上，所述支座和所述支撑架分别固定设于所述箱体内，所述双出轴电机上设有第一输出轴和第二输出轴，所述绝对值编码器连接于所述第二输出轴并设于所述支座内，所述载物台连接于所述第一输出轴。
[0012]进一步的，所述箱体上设有存放口，所述存放口上设有操作盖，所述箱体侧壁上还设有启动按钮、初始化按钮、暂停按钮、标定按钮。
[0013]进一步的，所述摄像头座内设有固定轴，所述激光固定架一侧通过所述固定轴活动连接于所述摄像头座。
[0014]进一步的，所述绝对值编码器通过第二连接套连接于所述第二输出轴。
[0015]进一步的，所述载物台通过第一连接套连接于所述第一输出轴。
[0016]进一步的,所述第一连接套内嵌于所述载物台的下端。
[0017]综上所述，本实用新型的优点是:通过绝对值编码器控制双出轴电机的转速从而控制载物台的转动，使被扫描物体能进行360度的全方位扫描，调整摄像头与线激光发射器的高度和角度，开启线激光发射器使其发射出线形激光，激光线的方向垂直于桌面并照射在被扫描物体上，激光线会随着物体表面的凹凸而产生弯曲，随着载物旋转台的转动，激光线照射在物体表面的各个角度的图像被摄像头拍摄由此获取物体表面的三维数据，这些数据将传送至计算机进行处理还原出物体表面的三维图像，其不仅结构简单，操作方便，所需成本低，而且，误差小，效果好，便于推广和使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型一实施例主视图的剖视示意图；
[0019]图2是本实用新型一实施例后视图的剖视示意图；
[0020]图3是本实用新型一实施例中载物旋转装置的结构示意图；
[0021]图4是图3沿A-A线的剖视示意图；
[0022]图5是本实用新型一实施例中箱体结构示意图。
[0023]图中:1、箱体，101、操作盖，102、启动按钮，103、初始化按钮，104、暂停按钮，105、
标定按钮，2、支架，3、摄像头座，4、摄像头，5、固定架，6、滑动固定架，7、滑条，8、固定轴，9、激光固定架，10、激光发射器，11、导轨,12、双出轴电机,121、第二输出轴，122、第一输出轴，123、第二连接套，124、第一连接套，13、支座，14、支撑架，15、绝对值编码器，16、载物台。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合附图以及【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明:
[0025]如图1，图2，图3，图4和图5所示，一种便携式三维激光扫描仪，包括箱体1、摄像扫描装置、载物旋转装置，所述摄像扫描装置和所述载物旋转装置设于存放箱内，所述摄像扫描装置包括支架2、摄像头座3、摄像头4、固定架5、滑动固定架6、滑条7、激光固定架9、激光发射器10，所述支架上设有导轨11，所述导轨11上设有滑槽，所述滑条7设于所述滑槽内可上下滑动，所述滑动固定架6设于所述支架2 —侧并与所述滑条7固定连接，所述固定架5设于所述支架2另一侧并与所述滑动固定架6固定连接，所述摄像头座3固定连接于所述固定架5，所述摄像头4设于所述摄像头座3上，所述激光固定架9 一侧活动连接于所述摄像头座3，所述激光发射器10设于所述激光固定架9上，所述载物旋转装置包括双出轴电机12、支座13、支撑架14、绝对值编码器15、载物台16，所述双出轴电机12设于所述支撑架14上，所述支座13和所述支撑架14分别固定设于所述箱体I内，所述双出轴电机12上设有第一输出轴122和第二输出轴121，所述绝对值编码器15连接于所述第二输出轴121并设于所述支座13内，所述载物台16连接于所述第一输出轴122。
[0026]所述箱体I上设有存放口，所述存放口上设有操作盖101，所述箱体I侧壁上还设有启动按钮102、初始化按钮103、暂停按钮104、标定按钮105。所述摄像头座3内设有固定轴8，所述激光固定架9 一侧通过所述固定轴8活动连接于所述摄像头座3，产生转动副，便于调节摄像头4与激光发射器10的角度，所述绝对值编码器15通过第二连接套123连接于所述第二输出轴121，所述载物台16通过第一连接套124连接于所述第一输出轴122，所述第一连接套122内嵌于所述载物台16的下端。
[0027]工作时，将被扫描物体放置在载物台16上，由绝对值编码器15控制双出轴电机12的转速从而控制载物台16的转动，使被扫描物体能进行360度的全方位扫描；再调整摄像头4与激光发射器10的高度和角度，开启激光发射器10使其发射出线形激光，激光线的方向垂直于载物台16的台面并照射在被扫描物体上，激光线会随着物体表面的凹凸而产生弯曲；随着载物台16的转动，激光线照射在物体表面的各个角度的图像被摄像头4拍摄由此获取物体表面的三维数据，这些数据将传送至计算机进行处理还原出物体表面的三维图像。
[0028]实验过程中采取离线处理方法，把扫描过程录制成为视频，先使用Matlab对拍得标定板进行摄像机内外参数标定，然后使用OpenCV对视频帧进行处理，处理完后生成二维图像点，交给Matlab进行三维计算(第五章节)，最终得到的三维点保存为.0bj文件格式，交给AutoMax显示。使用离线视频法，对物体表面进行扫描可以有效地减少因为硬件、激光照射、物体摆放等额外因素造成的误差。
[0029]对于本领域的技术人员来说，可根据以上技术方案以及构思，做出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变和变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种便携式三维激光扫描仪，包括箱体(I)、摄像扫描装置、载物旋转装置，所述摄像扫描装置和所述载物旋转装置设于存放箱内，其特征在于: 所述摄像扫描装置包括支架(2)、摄像头座(3)、摄像头(4)、固定架(5)、滑动固定架(6)、滑条(7)、激光固定架(9)、激光发射器(10)，所述支架上设有导轨(11)，所述导轨(11)上设有滑槽，所述滑条(7)设于所述滑槽内可上下滑动，所述滑动固定架(6)设于所述支架(2) 一侧并与所述滑条(7)固定连接，所述固定架(5)设于所述支架(2)另一侧并与所述滑动固定架￠)固定连接，所述摄像头座(3)固定连接于所述固定架(5)，所述摄像头(4)设于所述摄像头座(3)上，所述激光固定架(9) 一侧活动连接于所述摄像头座(3)，所述激光发射器(10)设于所述激光固定架(9)上； 所述载物旋转装置包括双出轴电机(12)、支座(13)、支撑架(14)、绝对值编码器(15)、载物台(16)，所述双出轴电机(12)设于所述支撑架(14)上，所述支座(13)和所述支撑架(14)分别固定设于所述箱体(I)内，所述双出轴电机(12)上设有第一输出轴(122)和第二输出轴(121)，所述绝对值编码器(15)连接于所述第二输出轴(121)并设于所述支座(13)内，所述载物台(16)连接于所述第一输出轴(122)。
2.根据权利要求1所述的一种便携式三维激光扫描仪，其特征在于:所述箱体(I)上设有存放口，所述存放口上设有操作盖(101)，所述箱体(I)侧壁上还设有启动按钮(102)、初始化按钮(103)、暂停按钮(104)、标定按钮(105)。
3.根据权利要求1所述的一种便携式三维激光扫描仪，其特征在于:所述摄像头座(3)内设有固定轴(8)，所述激光固定架(9) 一侧通过所述固定轴(8)活动连接于所述摄像头座⑶。
4.根据权利要求1所述的一种便携式三维激光扫描仪，其特征在于:所述绝对值编码器(15)通过第二连接套(123)连接于所述第二输出轴(121)。
5.根据权利要求1所述的一种便携式三维激光扫描仪，其特征在于:所述载物台(16)通过第一连接套(124)连接于所述第一输出轴(122)。
6.根据权利要求5所述的一种便携式三维激光扫描仪，其特征在于:所述第一连接套(122)内嵌于所述载物台(16)的下端。
【文档编号】G01B11/00GK204154271SQ201420391433
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】吴羽, 陈虹, 龙晓莉, 黄文恺, 徐皓伟, 黄志安, 何唐梅, 张倩 申请人:广州大学