[发明专利]手持型便携式光学扫描仪和使用的方法

权利要求书

1.一种用于实时捕获景象的多种图像并且确定每一个图像中多个点在坐标系中的精确位置的手持型成像系统，所述系统包括：

用于捕获和存储多个数字图像的图像捕获设备；

用于实时推导所述图像中的多个任意点的深度信息的深度计算系统；

具有处理器、带有用户接口控制的显示器、以及通信模块的手持型计算机系统，其中所述处理器与所述图像捕获设备和深度计算系统通信；以及

具有已编码在其上的一组指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令可被所述处理器执行以导致所述图像捕获设备、所述光点定位系统和所述通信模块执行一个或更多的操作，所述操作包括：

在景象的数字数据中捕获多个数字图像，并且从所述图像捕获设备以及从所述深度计算系统捕获所述景象中的多个点的位置；

存储所述数字数据；

将多个图像合并在一起以形成单一的3D模型；

在所述移动手持型设备中显示所述单一的3d模型；并且

根据基于用户的到处理和控制系统的输入处理所述单一3D模型的所述数字文件数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述移动手持型系统是从由平板计算机、蜂窝电话、照相机、被配置以向蜂窝电话传送数据的照相机、以及运动-照片捕获照相机组成的群组中选择的。

3.根据权利要求1和2所述的装置，其中所述图像捕获设备具有0.1-10m的工作范围。

4.根据上述任何一个权利要求所述的装置，其中所述图像捕获设备以在从8帧每秒到60帧每秒的范围内的用户可选择速率获得图像。

5.根据上述任何一个权利要求所述的装置，其中用于推导位置信息的所述图像捕获设备和所述系统被配置成捕获用户可选择的数据组，其中范围是从100,000到2百万数据点每张图像。

6.根据上述任何一个权利要求所述的装置，其中a）用于推导位置信息的所述系统对于每一个图像帧实时地产生所述信息，并且b）所述合并的3d模型被实时地生成和形成，并且c）给所述用户的扫描有关的信息的显示实时地更新。

7.根据上述任何一个权利要求所述的装置，其中用于推导位置信息的所述系统对于每一个图像帧准实时地产生所述信息。

8.根据上述任何一个权利要求所述的装置，其中用于推导位置信息的所述系统包括用于确定X、Y、和Z位置信息或者用于确定与所述照相机位置有关的深度信息的结构光投影和比较系统。

9.根据上述任何一个权利要求所述的装置，其中所述成像系统进一步被配置以从至少2个被捕获的深度图像中确定照相机姿态，所述被捕获的深度图像中的每一个都可包括也要被用在所述姿态估算中的附加RGB数据。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述比较系统采用了当与标称距离比较时用于确定相对深度的形状基于改变的δ深度估算器。

11.根据上述任何一个权利要求所述的装置，其中用于推导位置信息的所述系统包括用于确定深度信息的飞行时间系统以及用于确定相对于所述照相机位置的X和Y位置信息的扫描系统。

12.根据上述任何一个权利要求所述的装置，其中所述处理器还包括多核类型。

13.根据上述任何一个权利要求所述的装置，其中所述处理器还被配置成操作程序将增强现实图像重叠在拼接的图像或在任何其他图像上，并且相对于它被重叠于其上的图像调节所述AR图像的对准，所述增强现实图像被预先存储于处理器可访问的存储器中或通过无线被发送到所述处理器可访问的存储器。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述处理器还被配置以通过无线链路向远程存储位置传输所述拼接的图像。

15.根据上述任何一个权利要求所述的装置，其中所述处理器还被配置以将存储在存储器中的任何图像传输到远程目的地。

16.根据上述任何一个权利要求所述的装置，其中对所述单一3D模型的所述数字文件数据的所述处理通过a）向触摸感应显示器的基于触摸的输入；以及b）向使用计算机的内建方向传感器的所述系统的基于手势的输入中的至少一个来完成从而处理所述图像；其中所述基于触摸的或基于手势的输入包括关于1或2或3轴移动、扩张、压缩和旋转所述图像。