[发明专利]一种硬件智能化的结构光三维扫描系统及方法

权利要求书

1.一种硬件智能化的结构光三维扫描系统，其特征在于包括：

控制器：预设光栅类型，经过无线路由器向投影仪发送光栅类型编号和所预设的光栅类型的参数；经过无线路由器向照相机发出方式选择命令，所述方式选择命令决定照相机经过无线路由器传向控制器的数据类型；对从照相机处接收的数据进行存储以及完成三维重建；

无线路由器：将控制器输出的光栅类型编号和所预设的光栅类型的参数发送到投影仪，将控制器发出的方式选择命令发送到照相机，将照相机输出的数据传到控制器；

投影仪：内部设置有可编程门阵列FPGA或数字信号处理器DSP，FPGA或DSP生成正弦光栅图像,投影仪对所述正弦光栅图像在被测物体上进行投影，产生变形光栅图像；

照相机：照相机对变形光栅图像进行实时拍照，根据控制器选定的数据类型，照相机经过无线路由器向控制器传送原始数据或者传送经照相机内的FPGA或DSP处理过的数据；

经照相机内的FPGA或DSP处理过的数据为：

若控制器选定的数据类型为原始变形光栅图像数据，照相机向控制器传送原始变形光栅图像数据表示第n帧形变光栅图像的像素点(x^c,y^c)的光强；

若控制器选定的数据类型为相位数据，照相机向控制器传送经照相机内的FPGA或DSP计算得到的相位数据：

其中，n是相移指数，代表第n帧图片，N表示变形光栅图像的总数量，也是总的相移数，c代表照相机，表示变形光栅图像中像素点(x^c,y^c)的相位值；

若控制器选定的数据类型为三维数据，照相机内的FPGA或DSP先计算相位数据再利用和系统标定得到的参数矩阵M_wc来计算世界坐标系(X^w,Y^w,Z^w)，最后计算平均光强度值A^c和光强调制B^c，照相机将A^c、B^c和(X^w,Y^w,Z^w)发送给控制器；

其中平均光强度值A^c和光强调制B^c的计算方法为：

其中，A^c是像素点(x^c,y^c)的平均光强度值，B^c是像素点(x^c,y^c)的光强调制。

2.根据权利要求1所述的一种硬件智能化的结构光三维扫描系统，其特征在于，所述控制器设有依次连接的处理控制模块、wifi模块和天线模块。