[发明专利]三维扫描系统及三维扫描方法

说明书

本申请涉及一种三维扫描系统及三维扫描方法，其中，该系统包括扫描装置和与扫描装置连接的建模终端，扫描装置用于获取扫描目标的第一原始图像数据，扫描装置内置第一现场可编程门阵列模块，第一现场可编程门阵列模块用于对第一原始图像数据进行前置计算处理，以获得有效的特征数据；建模终端，基于特征数据进行后置建模处理，以生成扫描目标的三维模型。通过本申请，在提高三维扫描系统的传输效率的前提下，建模终端只需对有效的特征数据进行建模，能够进一步降低特征数据的配置要求，以达到高帧率扫描的需求；解决了相关技术中三维扫描系统受限于线缆的传输效率，导致扫描效率低，且对电脑端配置要求高的问题。

技术领域

本发明涉及三维扫描技术领域，特别是涉及一种三维扫描系统及三维扫描方法。

背景技术

近年来出现的三维扫描系统，其工作原理均是采用激光器和摄像头的组合，根据三角测量法获得物体表面三维数据。这种测量原理的应用越来越广泛，已然成为高精度三维测量领域的主要测量方法之一，被广泛应用在机械、汽车、航空、雕塑、医疗等行业。

传统的三维扫描系统，通常由三维扫描仪与一定配置的电脑通过线缆连接组成。其中，三维扫描仪仅用于获取原始图像数据，然后将原始图像数据通过线缆传输到电脑端。电脑端接收到原始图像数据后，对上述原始图像数据进行实时数据处理，最后处理得到三维模型。随着对三维扫描仪的要求越来越高，为了提升三维扫描仪的性能，往往会增加相机的分辨率，这样会加大数据传输量，若还按照传统三维扫描工作方式进行，会大大降低数据传输速度，降低扫描效率；另外，即便这些数据都传输至电脑端，电脑也会因如此大的数据量而出现卡顿，同样也会大大降低扫描效率。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种三维扫描系统及三维扫描方法，以至少解决相关技术中三维扫描系统在扫描过程中因数据量大，而导致扫描效率低的问题。

第一个方面，在本实施例中提供了一种三维扫描系统，包括扫描装置和与所述扫描装置连接的建模终端，所述扫描装置用于获取扫描目标的第一原始图像数据，所述扫描装置内置第一现场可编程门阵列模块，所述第一现场可编程门阵列模块用于对所述第一原始图像数据进行前置计算处理，以获得有效的特征数据；

所述建模终端，基于所述特征数据进行后置建模处理，以生成所述扫描目标的三维模型。

在其中的一些实施例中，所述第一现场可编程门阵列模块包括第一特征处理单元；

所述第一特征处理单元，用于对所述第一原始图像数据进行特征识别；所述特征识别包括标记点识别和/或激光点识别。

在其中的一些实施例中，所述第一现场可编程门阵列模块还包括与所述第一特征处理单元连接的第一图像信号处理单元；

所述第一图像信号处理单元，用于对所述第一原始图像数据进行图像信号处理，以将经过处理的所述第一原始图像数据传输至所述第一特征处理单元。

在其中的一些实施例中，所述第一现场可编程门阵列模块还包括第一提取单元；

所述第一提取单元，与所述第一特征处理单元连接，用于对所述第一原始图像进行特征识别的识别结果进行亚像素提取。

在其中的一些实施例中，所述扫描装置还包括至少两个第一采集模块和传输模块；

至少两个所述第一采集模块，均与所述第一现场可编程门阵列连接，用于对扫描目标进行扫描，以获取所述扫描目标的第一原始图像数据，并将所述第一原始图像数据传输至所述第一现场可编程门阵列；

所述传输模块，与所述第一现场可编程门阵列连接，用于将所述第一现场可编程门阵列中有效的特征数据传输至所述建模终端。

在其中的一些实施例中，所述第一现场可编程门阵列还包括第一同步单元；