[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

说明书

本发明公开了一种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，该装置包括一投射器、一红外摄像模组、一彩色摄像模组以及一处理器，投射器被设置向一目标物体投射结构光，红外摄像模组通过获取被目标物体反射的至少一部分结构光而获取与目标物体相关的一第一图像，后续第一图像被传送到处理器，以使处理器基于第一图像建立目标物体的3D图像。该装置包括还包括一彩色摄像模组，以获取与目标物体相关的一第二图像，并且处理器依据图像色彩对3D图像执行着色操作，从而建立目标物体的彩色3D图像。

技术领域

本发明涉及一三维扫描装置，特别涉及一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。

背景技术

随着技术的进步，近年来三维视觉技术已经取得了很大程度的突破，并且在很多领域都得到了尝试性的使用。基于不同的原理，三维视觉技术可以包括双目立体三维视觉技术和结构光三维视觉技术以及诸如明暗、莫尔阴影、激光测距、散焦测距等其他的三维视觉技术。基于目标物体的光照条件三维视觉技术又可以包括被动式三维视觉技术和主动式三维视觉技术，其中利用目标物体的周围的光照条件来给目标物体提供照明光线的三维视觉技术被称为被动式三维视觉技术，例如双目立体三维视觉技术是最为典型的被动式三维视觉技术之一，其对于环境光的依赖程度一比较高。通过一个专门的光源装置来为目标物体提供照明光线的三维视觉技术成为主动式三维视觉技术，这种三维技术因为提供了一个主动向目标物体投射照明光线的光源装置，例如结构光三维视觉技术，以使得该技术能够在任何光照条件下，尤其是在光线较差的环境中使用，从而主动式三维视觉技术的应用更为广泛。现有的依据结构光三维视觉技术的三维成像装置包括投射模块、摄像模块和处理模块，其中该投射模块向目标物体投射经由对光的编码而形成的编码结构光，该摄像模块通过拍摄的方式获取至少一部分被目标物体反射的编码结构光，并将其传送到该处理模块进行处理，这这个过程中，一方面信号相互独立的该投射模块、该摄像模块和该处理模块导致该三维成像装置的各部分机构相互配合程度较低，进而导致其效率低下和效果差的问题，另一方面该处理模块在处理该摄像模块获取的图像时采用按帧处理的方式，在这个过程中，其需要对该处理模块的内存频繁地进行访问，而导致其处理效率低的情况出现。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一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，其中所述三维扫描装置能够建立目标物体的3D图像。

本发明的一个目的在于提供一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，其中所述三维扫描装置能够依据其建立的所述目标物体的所述3D图像而建立所述目标物体的彩色3D图像。

本发明的一个目的在于提供一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，其中所述三维扫描装置提供一投射器、一红外摄像模组以及一处理器，所述投射器和所述红外摄像模组被连接于所述处理器，所述投射器能够产生和向所述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来获得与所述目标物体相关的第一图像，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。

本发明的一个目的在于提供一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，其中所述三维扫描装置还提供一彩色摄像模组，所述彩色摄像模组被连接于所述处理器，所述彩色摄像模组将获取的与所述目标物体相关的第二图像传送到所述处理器，所述处理器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，并且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，从而建立所述目标物体的所述彩色3D图像。

本发明的一个目的在于提供一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，其中所述红外摄像模组和所述彩色摄像模组分别将获取的与所述目标物体相关的图像传送到所述处理器，所述处理器分别对图像进行处理，以提高所述处理器处理图像时的速度。