[实用新型]不贴靶点的手持式激光3D扫描仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D扫描装置技术领域，特别涉及不贴靶点的手持式激光3D扫描仪。

背景技术

3D扫描技术是一种非接触式的建模工作。最突出的好处就是获得外形而又不会因为接触而破坏物体原有的面貌，这对于很多珍贵的文物、比较脆弱的物体，都有非常重要的意义。并且有很多物体原件体积非常庞大，只有借助3D扫描仪才能实现计算机的数字化建模。

3D扫描仪的原理非常简单：在被扫描物体表面取一些点，计算这些点与扫描仪之间的距离，当测量的点足够多，就能得到被扫描物体的轮廓，把这些点相邻的之间建立联系，就是三维立体的模型。

现在的激光3D扫描仪，要通过定制的标记点来进行坐标系的识别，通过标记点拼接的方式进行数据识别。这在一定程度上降低的三维扫描仪的使用效率，而且对于不同物体不同方式的标记点容易造成的扫描误差，而且标记点位置的不同容易导致拼接的失败，以及噪点与杂店的出现。同时根据贴标记点扫描的技术原理，需要通过双摄像头来实现，这对于产品的生产与应用都有比较大的局限性。

实用新型内容

本实用新型要解决现有技术的问题，提供一种只需一个摄像头、不需要贴靶点、扫描准确的手持式3D扫描仪。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

不贴靶点的手持式激光3D扫描仪，包括手持式支架、摄像机、激光发射器及处理设备，摄像机及激光发射器固定于手持式支架上，所述摄像机设为一台，所述激光发射器包括十字激光发射器和一字激光发射器，分别发射十字激光线和一字激光线，一字激光线分别与十字激光线的横线和竖线相交。两个交点加上十字激光中心的点，连线构成一个直角三角形，通过此三点确定一个坐标系，与摄像机本身所包含的坐标系一起整合就有两个坐标系，可以观察并确定十字线和一字线的坐标，即点云数据，由此获取所采集图片数据的位置信息。而且随着手持式支架即摄像机、激光发射器的不断移动拍摄，所获取的三角坐标系也因此改变，但三角形坐标系与相机本身的坐标系绑定，双方可以互为参照，由相邻两张图片的三角形坐标系分离出相机在空间里的运动信息，由此确定每一幅面数据获取时的运动信息变化以及空间位置的变化，而通过三维算法的拟合，将相同位置的空间信息数据进行拼接，从而将相机获取的图片数据转化为三维模型。

优选的，所述十字激光发射器发射的十字激光为红色，所述一字激光发射器发射的一字激光为绿色。便于相机对三角形坐标系标记点识别，使三维模型更准确。

优选的，所述处理设备上设有接口，用于连接计算机等显示设备，可实时观察3D扫描情况。

优选的，所述处理设备上设有开关。开关为多级式开关，使激光发射器及摄像机以一定的先后顺序打开。

本实用新型的有益效果在于：只需一个摄像头，不需要贴靶点，结构新颖，操作简便，扫描准确，设备成本低。

附图说明

图1是本实用新型的俯视结构图。

图2是本实用新型的十字激光和一字激光的成像图。

图中：1、摄像机；2、十字激光发射器；201、十字激光线；3、一字激光发射器；301、一字激光线；4、处理设备；5、开关；6、手持式支架。

具体实施方式

下面通过具体实施方式和附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，不贴靶点的手持式激光3D扫描仪，包括手持式支架6、一个摄像机1、两个激光发射器及处理设备4，摄像机1及激光发射器固定于手持式支架6上，激光发射器包括发射红色十字激光线201的十字激光发射器2和发射绿色一字激光线301的一字激光发射器3，一字激光线301分别与十字激光线201的横线和竖线相交，如图2所示；处理设备4上设有接口和开关5，接口用于连接计算机等显示设备。