[发明专利]一种应用于植物盆栽的三维激光扫描方法

说明书

本发明公开了一种应用于植物盆栽的三维激光扫描方法。由于植物有大量的叶子，导致尖锐处较多，常规扫描装置进行扫描时易出现坏点，扫描精度较低。本发明采用的扫描装置包括工作台、机架、第一转盘、第二转盘、滑轨、滑块、第一同步带轮、第一同步带、激光传感器、扫描台、第一电机、驱动组件和第三电机。第一转盘、第二转盘分别支承在机架的两端。第一转盘及第二转盘的轴线共线且水平设置。扫描台固定在工作台上。扫描台的顶面与第一转盘及第二转盘的轴线的平齐设置。本发明能够自动完成盆栽扫描和模型建立，且建立的模型能够完整还原盆栽的形状，避免盆栽的尖锐边四周对应的扫描数据出现大量坏点。

技术领域

本发明属于三维扫描技术领域，具体涉及一种应用于植物盆栽的三维激光扫描方法。

背景技术

目前对于植物形态检测的装置大部分为一些利用核磁共振、CT成像等方法获得待扫描部位的断层扫描图像，再通过建立三维模型来获得植物的形态。但这部分所用仪器的成本很高，消耗材料昂贵。还有一种运用相机视觉标定的方法来获取植物模型，在装置设备成本上略微便宜，但是处理过程还是较为繁琐，要经过采集图像、相机定标获得系列参数、提取系列图像轮廓、建立点云模型等过程。由于植物有大量的叶子，导致尖锐处较多，常规扫描装置进行扫描时易出现坏点，扫描精度较低。

随着深度摄像、激光测距等三维测量和信息获取技术的发展，激光传感器的应用越发广泛。激光传感器测距的特点能够应用于三维扫描技术。激光传感器扫描时不会出现常规扫描器易在尖锐位置产生坏点的问题，能够提高植物扫描精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于植物盆栽的三维激光扫描方法。

本发明采用的扫描装置，包括工作台、机架、第一转盘、第二转盘、滑轨、滑块、第一同步带轮、第一同步带、激光传感器、扫描台、第一电机、驱动组件和第三电机。所述的机架固定在工作台上。所述的第一转盘、第二转盘分别支承在机架的两端。第一转盘及第二转盘的轴线共线且水平设置。所述的第一转盘由第一电机驱动。所述的第二转盘由第三电机驱动。所述滑轨的一端与第一转盘偏心固定，另一端与第二转盘偏心固定。滑轨水平设置。第一转盘、第二转盘的相对侧侧面上均支承有转轴。两根转轴上均固定有第一同步带轮。两个第一同步带轮通过第一同步带连接。其中一个第一同步带轮由驱动组件驱动。所述的滑块与滑轨构成滑动副。滑块与第一同步带固定。所述的激光传感器固定在滑块上。所述的扫描台固定在工作台上。扫描台的顶面水平设置，且与第一转盘及第二转盘的轴线平齐设置。

进一步地，所述的激光传感器的型号为TIM510。

进一步地，所述的驱动组件包括第二同步带轮、第二同步带和第二电机。所述的第二同步带轮共有两个。其中一个第二同步带轮固定在其中一根转轴上，另一个第二同步带轮与第二电机的输出轴固定。第二电机与第一转盘或第二转盘固定。两个第二同步带轮通过第二同步带连接。

进一步地，所述转轴的轴线与滑轨的长度方向垂直。

进一步地，所述激光传感器的激光发射口朝向第一转盘及第二转盘的轴线。所述激光传感器的扫描角所在平面与第一转盘的轴线垂直。

该应用于植物盆栽的三维激光扫描方法具体如下：

步骤一、以初始状态下激光传感器激光发射口的位置为坐标原点建立绝对坐标系。绝对坐标系的x轴正方向为第二电机正转时滑块的滑动方向，z轴正方向为竖直向上的方向。

步骤二、将待扫描植物盆栽放置到扫描台上。