[发明专利]一种三维扫描数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维扫描技术领域，尤其涉及一种三维扫描数据处理方法。

背景技术

视觉三维测量是基于视觉概念的非接触三维测量技术，它以图形、图像为基础来恢复三维形状，具有高速高效、高度自动化和成本低等优点。在要求自动、在线、快速的现代工业三维测量技术中，视觉三维测量是最为重要的发展方向。该技术可对人体、产品模型及不允许接触的表面进行测量，因此在逆向工程、快速原型、虚拟现实、机器视觉等领域具有广泛的应用前景，具体涉及到汽车、制造业、航空航天、医学、整形、考古、机器人等众多行业。

视觉三维测量技术一种常见的应用就是三维扫描仪。现有的三维扫描仪通过对物体进行拍照后通过标志点匹配或特征匹配进行模型重现，由于没有统一的参照物，匹配过程计算量大且容易出错。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种三维扫描数据处理方法，采用相对坐标法进行扫描数据计算，有利于简化计算，提高效率。

本发明提出的一种三维扫描数据处理方法，旋转工作台，对目标物进行深度扫描获得多个扫描图，对多个扫描图进行组合，获得目标模型，具体步骤如下：

S1、将目标物安置在工作台上，并旋转工作台；

S2、开启扫描仪定时深度扫描目标物，获得组合后可全面覆盖目标物的N份扫描图，且相邻两份扫描图有重合点，N≥3；

S3、选取一份扫描图作为初始图，并从初始图中选取一个点作为原点；

S4、计算初始图中各点相对于原点的坐标，建立初始图点集；

S5、选取与初始图有重合点的扫描图作为二次扫描图，根据与初始图重合点坐标计算二次扫描图各点坐标，建立二次扫描图点集；

S6、选取与二次扫描图有重合点的扫描图作为三次扫描图，根据与二次扫描图重合点坐标计算三次扫描图各点坐标，建立三次扫描图点集；

S7、依次类推，获得全面覆盖目标物的扫描点集；

S8、根据扫描点集建立目标模型。

优选地，步骤S1中，工作台顺着同一方向匀速旋转。

本发明充分利用相对坐标的唯一性，以坐标传递的方式计算多幅扫描图的各点坐标，从而获得目标物表面各点坐标，并生成目标模型，完成对目标物的扫描及模型重建工作。

本发明中，以与前一份扫描图的重合点作为后一份扫描图各点坐标计算的起始点，方法合理，高精度，高效率。

本发明提供的三维扫描数据处理方法，无需设置特征点，方法简单合理，适用范围广。

附图说明

图1为本发明提出的一种三维扫描数据处理方法的流程图。

具体实施方式

参照图1，本发明提出的一种三维扫描数据处理方法，通过旋转工作台，对目标物进行深度扫描获得多个扫描图，对多个扫描图进行组合，获得目标模型。

本发明提出的一种三维扫描数据处理方法具体步骤如下：

S1、将目标物安置在工作台上，并旋转工作台。

该步骤中，工作台顺着同一方向匀速旋转，为扫描工作的稳定可到提供保障。

旋转工作台是进行全方位扫描的基础，目标物安装的稳定性直接关系到旋转过程中目标物的平稳，避免扫描偏差。

S2、开启扫描仪定时深度扫描目标物，获得组合后可全面覆盖目标物的N份扫描图，且相邻两份扫描图有重合点，N≥3。

由光学投影可知，对同一物体从两个方向拍照，拍照范围是不可能同时满足全面覆盖物体并具有重合点的条件的，故而，N≥3。

该步骤中，可通过设置扫描仪，使得每一份扫描图均包括目标物中心轴的两个端点，从而简化扫描图的拼合步骤。

S3、选取一份扫描图作为初始图，并从初始图中选取一个点作为原点。

S4、计算初始图中各点相对于原点的坐标，建立初始图点集。

S5、选取与初始图有重合点的扫描图作为二次扫描图，根据与初始图重合点坐标计算二次扫描图各点坐标，建立二次扫描图点集。

S6、选取与二次扫描图有重合点的扫描图作为三次扫描图，根据与二次扫描图重合点坐标计算三次扫描图各点坐标，建立三次扫描图点集。

S7、依次类推，获得全面覆盖目标物的扫描点集。

步骤S3至S7中充分利用了相对坐标的唯一性，计算出全面覆盖目标物的扫描点集，精确度高，计算量少，有利于提高数据处理效率。

S8、根据扫描点集建立目标模型。

以下结合具体实施例对本发明做进一步解释。

本实施例中，N＝3，则具体步骤如下。