[发明专利]基于结构光的三维扫描装置及目标物体的3D图像建立方法

权利要求书

1.一基于结构光的三维扫描装置，其特征在于，包括：

一投射器；

一红外摄像模组；

一彩色摄像模组；和

一处理器，其中所述投射器、所述红外摄像模组和所述彩色摄像模组通过帧同步信号的方式被连接于所述处理器，其中所述投射器被设置向一目标物体投射结构光，所述红外摄像模组通过获取被所述目标物体反射的至少一部分结构光而获取与所述目标物体相关的一第一图像，所述彩色摄像模组被设置用于获取与所述目标物体相关的一第二图像，其中所述第一图像和所述第二图像被传送到所述处理器，以使所述处理器基于所述第一图像建立所述目标物体的3D图像和基于所述第二图像获取与所述目标物体相关的一图像色彩，并依据所述图像色彩对所述3D图像执行着色操作，从而建立所述目标物体的彩色3D图像；其中所述彩色摄像模组被设置能够接收所述红外摄像模组发出的帧同步信号，并驱动所述投射器用于产生和投射结构光至所述目标物体。

2.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，所述投射器被设置向所述目标物体投射经由对光进行编码而形成的编码结构光，以在所述目标物体的表面上形成被所述目标物体的表面形状而调制的光条三维图像。

3.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，所述彩色摄像模组被设置能够接收所述红外摄像模组发出的帧同步信号，并驱动所述投射器产生和投射结构光至所述目标物体。

4.根据权利要求1至3中任一所述的三维扫描装置，其特征在于，所述处理器为ISP处理器，其中所述处理器在接收到所述第一图像后将其分解为至少两部分，并且所述处理器分别对所述第一图像的每个部分单独地进行处理，从而使所述处理器充分利用其多核优势。

5.根据权利要求1至3中任一所述的三维扫描装置，其特征在于，所述处理器为ISP处理器，所述处理器在接收到所述第二图像后将其分解为至少两部分，并且所述处理器分别对所述第二图像的每个部分单独地进行处理，从而使所述处理器充分利用其多核优势。

6.根据权利要求1至3中任一所述的三维扫描装置，其特征在于，所述红外摄像模组的帧同步脚被连接于一可触发中断的GPIO，当所述GPIO接收帧同步信号后，所述GPIO 中断而触发PWM操作，并且指定所述PWM输出具有固定频率的波形，以驱动所述投射器产生和投射结构光。

7.根据权利要求5所述的三维扫描装置，其特征在于，所述红外摄像模组的帧同步脚被连接于一可触发中断的GPIO，当所述GPIO接收帧同步信号后，所述GPIO中断而触发PWM操作，并且指定所述PWM输出具有固定频率的波形，以驱动所述投射器产生和投射结构光。

8.根据权利要求7所述的三维扫描装置，其特征在于，所述投射器是激光投射器，并且所述投射器产生和投射红外结构光。

9.一目标物体的3D图像的建立方法，其特征在于，所述3D图像建立方法包括如下步骤：

(a)由一投射器产生和向所述目标物体投射结构光，其中所述结构光为经由对光进行编码而形成的编码结构光；

(b)通过一红外摄像模组获取被所述目标物体反射的至少一部分结构光，以获取与所述目标物体相关的一第一图像；

(c)将所述第一图像传送到一处理器，并且所述处理器基于所述第一图像建立所述目标物体的所述3D图像；

(d)提取所述目标物体的一图像色彩；以及

(e)所述处理器基于所述图像色彩对所述3D图像执行着色操作，以建立所述目标物体的彩色3D图像；

其中，在所述步骤(d)中还包括步骤：

(d.1)藉由一彩色摄像模组获取与所述目标物体相关的一第二图像；和

(d.2)将所述第二图像传送到所述处理器，并且所述处理器基于所述第二图像提取所述图像色彩；其中所述彩色摄像模组被设置能够接收所述红外摄像模组发出的帧同步信号，并驱动所述投射器用于产生和投射结构光至所述目标物体。