[实用新型]一种手持式3D扫描仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种扫描仪，尤其是涉及一种手持式3D扫描仪。

背景技术

三维扫描仪是常用于各行各业的重要仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的几何构造与外观数据，搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途，在逆向工程、外观造型设计与分析、瑕疵检测、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等领域都有重要作用。

在各种三维扫描仪中以手持式三维扫描仪较为灵活轻便，高效易用，然而现有技术中的手持式三维扫描仪限于其轻便易携的要求，扫描效果不尽人意，主要表现在扫描偏差较大，流畅性不足。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、使用方便的手持式3D扫描仪。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种手持式3D扫描仪，包括处理器、上摄像头、下摄像头、LED白光投影仪及手柄，所述的处理器设在手柄的内部，并通过数据线与计算机连接，所述的上摄像头与下摄像头分别设在手柄的上下两端，并与处理器连接，所述的LED白光投影仪与下摄像头并列设在手柄的下端，并与处理器连接，所述的LED白光投影仪发出光图案到待扫描对象上，所述的上摄像头与下摄像头采集图案信息并通过处理器处理、传递给计算机。

所述的上摄像头或下摄像头的周围均设有用于补光的灯泡。

所述的手柄的前侧设有控制上摄像头与下摄像头开关的触发器，该触发器与处理器连接。

所述的上摄像头的顶端设有显示上摄像头与待扫描对象距离的显示灯。

所述的处理器上设有延伸到手柄后侧的USB插口，所述的USB插口通过USB数据线与计算机连接。

使用本实用新型时，首先将扫描仪通过USB数据线连接到计算机上，通过计算机上的3D扫描模块进行对象的3D扫描。首先，LED白光投影仪发出的光图案打到待扫描对象上，然后打开触发器，将扫描仪对准待扫描对象进行扫描，上摄像头与下摄像头则记录此光图案，光图案随着对象的特定曲面变形，计算机将这种变形转化成为3D图像。通过转动待扫描对象，光图案发生变化，计算机则识别这些变化。光图案每秒投射到待扫描对象上多达15次，其几何信息用于实时构建表面。扫描仪还可以检测光学目标，将它们提供的定位与几何信息组合，以获取最准确的结果。扫描结束并保存后，断开USB数据线即可。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点及有益效果：

(1)结构简单、体积小巧，采用手持式结构，容易在各种狭窄区域工作。

(2)操作简单，通过上下两个摄像头同时进行扫描，能够实现3D扫描，对待扫描对象的形状、位置、图像等信息进行准确定位，扫描速度可达到普通扫描仪的十倍。

(3)动态参考，可在扫描期间移动部件，不影响扫描的准确性，且扫描能够达到0.1毫米的精度，能够在任何环境条件下持续稳定的工作。

(4)本实用新型的扫描仪具有广泛的应用范围，可用于各种行业。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图。

图中：1为上摄像头，2为灯泡，3为下摄像头，4为手柄，5为触发器，6为LED白光投影仪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

一种手持式3D扫描仪，如图1、图2所示，包括处理器、上摄像头1、下摄像头3、LED白光投影仪6及手柄4，处理器设在手柄4的内部，并通过数据线与计算机连接，上摄像头1与下摄像头3分别设在手柄4的上下两端，并与处理器连接，LED白光投影仪6与下摄像头3并列设在手柄4的下端，并与处理器连接，LED白光投影仪6发出光图案到待扫描对象上，上摄像头1与下摄像头3采集图案信息并通过处理器处理、传递给计算机。上摄像头1或下摄像头3的周围均设有用于补光的灯泡2。手柄4的前侧设有控制上摄像头1与下摄像头3开关的触发器5，该触发器5与处理器连接。上摄像头1的顶端设有显示上摄像头1与待扫描对象距离的显示灯。当显示灯为红色时，表示扫描仪距离待扫描对象太近或太近，应向后或向前移动扫描仪，调整其距离，当显示灯为绿色时，表示扫描仪与待扫描对象的距离正确。处理器上设有延伸到手柄4后侧的USB插口，USB插口通过USB数据线与计算机连接。

使用本实用新型时，首先将扫描仪通过USB数据线连接到计算机上，通过计算机上的3D扫描模块进行对象的3D扫描。首先，LED白光投影仪6发出的光图案打到待扫描对象上，然后打开触发器5，将扫描仪对准待扫描对象进行扫描，上摄像头1与下摄像头3则记录此光图案，光图案随着对象的特定曲面变形，计算机将这种变形转化成为3D图像。通过转动待扫描对象，光图案发生变化，计算机则识别这些变化。光图案每秒投射到待扫描对象上多达15次，其几何信息用于实时构建表面。扫描仪还可以检测光学目标，将它们提供的定位与几何信息组合，以获取最准确的结果。扫描结束并保存后，断开USB数据线即可。