[发明专利]一种室内墙面三维扫描装置及方法

说明书

本发明公开了一种室内墙面三维扫描装置及方法，属于三维扫描技术领域，所述装置包括基座、第一支撑台、第二支撑台、第三支撑台、振镜模块、可见光相机、控制模块和激光测距模块；所述方法采用全面或指定区域的三维扫描方式，避免了因墙面凹凸部分、裂缝等而存在稠密点云、噪点、畸变，从而有效避免造成扫描面不平整的技术问题，具有更高的扫描测绘精度，并且能够自主选择扫描区域，自由度更高。

技术领域

本发明属于三维重建技术领域，具体涉及一种室内墙面三维扫描装置及方法。

背景技术

目前的三维重建方法主要通过激光雷达、RGB-D深度相机、双目相机获取三维稠密点云，利用稠密点云信息完成位姿估计，进而把点云拼接到正确的位置，完成三维重建。但在面对墙面这类平整目标时，激光雷达与RGB-D深度相机采集的点云数据会不可避免的出现部分噪点、畸变点，导致重建出的三维模型不满足高精度室内测绘使用；而双目相机更是由于墙面特征点难以提取，导致三维重建完全失效。

因此，本发明提供了一种室内墙面三维扫描装置及方法，以至少解决上述部分技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种室内墙面三维扫描装置及方法，以至少解决上述部分技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种室内墙面三维扫描装置，包括基座，设于基座上的第一支撑台、第二支撑台和第三支撑台，安装于第一支撑台上的振镜模块，安装于第二支撑台上的可见光相机和控制模块，以及安装于第三支撑台上的激光测距模块；所述控制模块分别与振镜模块、激光测距模块和可见光相机相连接，所述激光测距模块的激光出射口对准振镜模块的入射口。

进一步地，所述可见光相机的视场覆盖区覆盖被测墙面，所述激光测距模块的激光点覆盖区大于所述可见光相机的视场覆盖区。

进一步地，所述控制模块连接至PC端。

一种室内墙面三维扫描方法，包括以下步骤：

步骤1、可见光相机采集室内墙面的被测墙面的第一图像；

步骤2、在第一图像中标注被测墙面的4个墙角点和可扫描区域；

步骤3、利用激光测距模块和振镜模块发射激光，依次扫描4个墙角点和可扫描区域，得到4个墙角点的激光三维坐标、以及可扫描区域内的多个激光三维坐标；

步骤4、利用可扫描区域内的激光三维坐标拟合墙面方程，并通过4个墙角点的激光三维坐标确定墙面方程的边界值，完成墙面三维扫描。

进一步地，所述步骤1包括：步骤11、可见光相机采集被测墙面的第一图像，并通过控制模块传输至PC端。

进一步地，所述步骤2包括：步骤21、在第一图像上手动标注被测墙面的4个墙角点的像素坐标、以及可扫描区域内的像素坐标；步骤22、将被测墙面的4个墙角点的像素坐标、以及可扫描区域内的像素坐标传输至控制模块中。

进一步地，所述步骤3包括：

步骤31、激光测距模块发射激光，控制模块控制振镜模块内的振镜偏转，调整所述激光投射在被测墙面上激光点的位置，检测激光点的像素坐标直至依次与被测墙面的4个墙角点的像素坐标相同，得到4个墙角点对应的激光三维坐标；

步骤32、激光测距模块发射激光，控制模块控制振镜模块内的振镜偏转，调整所述激光投射在被测墙面上激光点的位置，检测激光点的像素坐标直至与可扫描区域内的像素坐标相同，得到可扫描区域内至少3个位置对应的激光三维坐标。