[发明专利]三维扫描装置及三维扫描方法

权利要求书

1.一种三维扫描装置，其特征在于，包括：

转盘，用于支撑测定对象物，上述转盘能够以旋转轴为中心进行360度的旋转，使得上述测定对象物旋转；

三维扫描仪，设置于从上述转盘隔开规定距离的位置，上述三维扫描仪通过对上述转盘上的测定对象物进行扫描来获取上述测定对象物的三维扫描数据；以及

控制部，通过控制上述转盘的旋转及上述三维扫描仪的工作，来使上述转盘进行360度的旋转，并运行上述三维扫描仪以按上述转盘的不同的旋转角度来扫描上述测定对象物，通过对未被上述三维扫描仪所测定的上述测定对象物的未测定部分进行判别来对未测定部分进行追加测定。

2.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，上述控制部包括：

扫描数据合并部，用于对借助上述三维扫描仪获取的上述测定对象物的多个三维扫描数据进行合并；

未测定部分判别部，以经过上述扫描数据合并部合并的结果值为基础来对上述测定对象物的未测定部分进行判别；以及

位置校正部，获取上述三维扫描仪与上述转盘之间的相对位置信息及上述转盘的旋转角度信息，调整对上述三维扫描仪的上述转盘的旋转角度以相对应与从上述未测定部分判别部获取的上述未测定部分。

3.根据权利要求2所述的三维扫描装置，其特征在于，上述未测定部分判别部在扫描数据中对经过扫描的部分和未经过扫描的未测定部分的边界线进行判别，上述未测定部分判别部在经过扫描的数据的三角形网格的三个边中，将无相邻三角形的边判断为上述边界线。

4.根据权利要求3所述的三维扫描装置，其特征在于，

上述控制部还包括扫描方向判别部，上述扫描方向判别部从上述未测定部分的多个边界线计算多个法线方向，并计算上述多个法线方向的平均方向，在将上述未测定部分的多个边界线向上述平均方向投影于虚拟的扫描数据投影面后，对在上述扫描数据投影面上由多个边界线构成的面积进行计算，并将所计算出的面积设定为初始值，并一边以上述转盘的旋转轴为中心来使未测定部分的扫描数据进行虚拟旋转，一边对在上述扫描数据投影面上使多个边界线具有最大面积的方向进行计算，来将计算出的方向设定为扫描方向，

上述位置校正部使上述转盘向由上述扫描方向判别部计算出的扫描方向旋转，上述三维扫描仪在上述扫描方向对测定对象物进行追加测定。

5.根据权利要求4所述的三维扫描装置，其特征在于，上述控制部还包括工作结束判别部，上述工作结束判别部将在追加测定前计算出的多个边界线的投影面积和在追加测定后计算出的多个边界线的投影面积的差异值与用户所定义的设定值进行比较，来判别扫描工作是否结束。

6.根据权利要求4所述的三维扫描装置，其特征在于，

上述三维扫描仪为与机械臂相连接的移动式扫描仪，

上述位置校正部以由上述扫描方向判别部计算出的扫描方向为基础对上述机械臂的位置进行校正。

7.一种三维扫描方法，其特征在于，包括：

步骤a)，在转盘上放置测定对象物后，一边使上述转盘进行360度的旋转，一边利用三维扫描仪对上述测定对象物进行扫描来获取三维扫描数据；

步骤b)，对从上述三维扫描仪获取的上述测定对象物的三维扫描数据进行合并；

步骤c)，在经过合并的扫描数据的结果值中，获取出经过扫描的部分和未经过扫描的部分的边界线来判别测定对象物的未测定部分；

步骤d)，调整对上述三维扫描仪的上述转盘的旋转角度以相对应与上述测定对象物的未测定部分；以及

步骤e)，利用三维扫描仪对上述测定对象物进行追加扫描来获取追加扫描数据。

8.根据权利要求7所述的三维扫描方法，其特征在于，在上述步骤c)中，上述边界线被定义为无相邻三角形的边在扫描数据的多个三角形网格的3个边中，以上述边界线为基准，不存在多个三角形网格的部分被判别为扫描数据的未测定部分。