[发明专利]一种纹理扫描机

说明书

技术领域

本发明涉及扫描技术领域，特别是涉及一种纹理扫描机。

背景技术

三维自然纹理主要指各种木材纹理、皮革纹理、甚至是人工的油画纹理等。立体印刷即是将这些三维自然纹理高保真的印刷在壁纸、墙纸、家具贴纸、瓷砖和纺织服装制品上。作为平面印刷的升级产业，立体印刷的市场需求大，生产利润高，是现代化的高精尖产业。由于立体印刷对于细节要求更加丰富，因此对于三维自然纹理的数据输入要求很高，所以在进行数据测量时，提高x、y方向的点阵分辨率和z方向的测量精度十分重要。

目前基于激光三角法的线结构激光测量是三维(Three Dimensions，3D)测量领域中较为常用的一种技术，通过投射一束线结构激光到样品平面，该束线结构激光形成的光平面与样品相交成一光条，利用摄像机拍摄光条图像，提取光条图像的像素坐标，按照一定的算法，反求对应光条中光条点在空间坐标系下的坐标，即可得到被测样品的高度数据。对被测样品进行扫描时，除了获取被测样品的高度数据外，被测样品的图案颜色，也是进行立体印刷的重要因素。但是想要获取被测样品的彩色图像，必须重新设置摄像机的采集模式，并重新进行整个扫描过程，从而获得彩色图像。传统方式中，要获取被测样品的高度图像和彩色图像需要进行两次扫描流程，影响了测量的速度和效率。

可见，如何能够高效的获取被测样品的高度图像和彩色图像，从而提高测量效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种纹理扫描机，能够高效的获取被测样品的高度图像和彩色图像，提高了测量的效率，并且可以对高度图像和彩色图像进行相关处理，实现高度图像和彩色图像的匹配。

为解决上述技术问题，本发明提供一种纹理扫描机，包括：光谱共焦位移传感器探头1，光谱共焦位移传感器2，彩色线阵相机3和计算机4：

所述光谱共焦位移传感器探头1用于扫描被测样品，采集所述被测样品的高度数据和反射光强数据；

所述光谱共焦位移传感器2与所述光谱共焦位移传感器探头1连接，所述光谱共焦位移传感器2用于获取所述被测样品的高度图像和反射光强图像；

所述彩色线阵相机3用于扫描被测样品，获取所述被测样品的彩色图像；

所述计算机4分别与所述光谱共焦位移传感器2和所述彩色线阵相机3连接，用于获取所述高度图像、所述反射光强图像和所述彩色图像，并利用所述反射光强图像与所述彩色图像的灰度信息进行相关性计算，实现所述高度图像与所述彩色图像的匹配。

可选的，所述光谱共焦位移传感器探头1垂直于所述被测样品，调整所述光谱共焦位移传感器探头1与所述被测样品的距离，使所述光谱共焦位移传感器探头1在所述被测样品平面聚焦形成的光斑满足第一预设条件。

可选的，调整所述彩色线阵相机3与所述被测样品的距离，使所述彩色线阵相机3在所述被测样品平面聚焦形成的光线满足第二预设条件。

可选的，所述计算机4包括归一化预处理模块、转换模块、下采样处理模块、获取模块和匹配模块：

所述归一化预处理模块，用于对所述反射光强图像进行归一化预处理，并将所述归一化预处理后的反射光强图像转换为第一灰度图；

所述转换模块，用于将所述彩色图像转换为第二灰度图；

所述下采样处理模块，用于依据所述第二灰度图的分辨率，对所述第一灰度图进行下采样处理。

所述获取模块，用于获取所述第一灰度图的目标模板，所述目标模板为所述第一灰度图中灰度值最大点所形成的区域；

所述匹配模块，用于计算所述目标模板与所述第二灰度图的相关性，找到所述目标模板在所述第二灰度图中的匹配位置。

可选的，所述归一化预处理模块具体用于利用灰度图转换公式：

将所述归一化预处理后的反射光强图像转换为第一灰度图，其中，x为反射光强度值，x_min为像素最小反射光强值，x_max为像素最大反射光强值，y为像素灰度值。

可选的，所述转换模块具体用于利用灰度图转换公式：

Grayvalue＝(R*299+G*587+B*114+500)/1000

将所述彩色图像转换为第二灰度图，其中，Grayvalue表示所述第二灰度图的灰度值，R、G、B分别为红、绿、蓝三个颜色的数值。

可选的，所述匹配模块具体用于利用相关性计算公式：