[发明专利]手持型便携式光学扫描仪和使用的方法

说明书

技术领域

本公开的领域是用于通过手持型便携式光学成像扫描仪获取图像数据的系统和方法以及用于通过不同的方法处理图像和深度数据的方法的领域。

背景技术

本技术基于成像系统。

发明内容

一个实施例是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。该系统包括用于捕获和存储多个数字图像的图像捕获设备，用于实时推导图像中多个任意点的深度信息的深度计算系统，具有处理器、带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，其中处理器与所述图像捕获设备和深度计算系统通信。该系统还包括具有在其上已编码的一组指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令可被处理器执行以导致图像捕获设备、光点定位系统和通信模块执行一个或更多的操作，该指令包括在景象的数字数据中捕获多个数字图像并且从图像捕获设备以及从深度计算系统捕获所述景象中多个点的位置、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、在移动手持型设备中显示单一的3d模型、以及根据基于用户的到处理和控制系统的输入来处理单一3D模型的数字文件数据。

另一个实施例是用于拍摄多个图像的方法。该方法包括的步骤有：在景象的数字数据中捕获多个数字图像并且从图像捕获设备以及从光点定位系统捕获所述景象中多个点的位置，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，在移动手持型设备中显示单一的3d模型，并且根据基于用户的到处理和控制系统中的输入来处理数字文件数据。

再另一个实施例是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。该系统包括用于捕获和存储多个数字图像的图像捕获设备，用于实时推导图像中多个任意点的深度信息的深度计算系统，具有处理器、带有用户界面控制的显示器和通信模块的手持型计算机系统，其中该处理器与所述图像捕获设备和光点定位系统通信。该系统还包括在其上已经编码了一组指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令可被处理器执行以导致图像捕获设备、光点定位系统和通信模块执行一个或更多的操作，该指令用于在景象的数字数据中捕获多个数字图像并且从图像捕获设备以及从光点定位系统捕获所述景象中的多个任意点的位置、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、并且根据基于用户的到处理和控制系统的输入来处理数字文件数据，其中所述处理步骤包括将照相机位置和姿态与真实世界坐标参照系相关联。

这些示例并非意在限制性，而是示意性地描述我们的系统的能力。

附图说明

本公开和以下对它的某些实施例的详细描述可以参照下图来理解：

图1描述了本公开的实施例中的系统框图。

图2A-2B描述了本公开的组件的实施例的系统框图，所述组件包括图像捕获和深度图确定器。

图3描述了对本公开的操作性使用的流程图。

图4A-4D描述了在推导景象的三维表示时由图像捕获操作系统执行的内部步骤的一系列流程图。

图5是公开的几个实施例中不同程序的列表。

具体实施方式

以下是用这样完整、清楚、简洁和准确的术语对本公开以及对制造和使用它的方式与处理的书面描述，以便其所属领域内的或与之最相关的领域内的任何技术人员都能够制造和使用其，并且阐述由实现本公开的发明者所预期的最佳模式。

用于在记录结构的完工情况或对象的形状和轮廓中使用的图像捕获系统在技术领域中众所周知。然而，大多数系统并不能实时运行并且未被配置用于在现场的密集图像处理。本公开包括能够在几秒内创建随时可用的3D模型的便携式、手持型3D图像捕获系统。本公开的系统提供具有高捕获帧速的高分辨率、实时的3D图像。因此，它能够在进行移动的部件的情况下或当图像捕获设备本身处于运动中时捕获景象。以毫米和次毫米的精确度提供对象和特性的高精准的位置。

用于操作和集成到在3D图像捕获中所涉及的日常任务组中的工作流程是已合理化与简化的，从而提高了用户生产力。3D图像捕获系统是小的、重量轻的、并且极其容易使用的。用户可以使景象的3D模型存储于存储器中并且在几秒钟内显示在本地屏幕上。典型的工作流程的示例示出在图4A-4D中。