[发明专利]一种便携式3D扫描仪、扫描系统和扫描方法

说明书

本发明公开了一种便携式的3D扫描仪、扫描系统和扫描方法，该扫描仪包括相机，用于拍摄物体的多张照片，所述相机安装在一个可折叠机构上，可折叠机构用于伸展或收缩以调整所述相机在拍摄物体时的高度和角度，所述可折叠机构安装在包括轮子的基座上，所述轮子用于移动基座；处理器，用于根据拍摄物体的第一张照片来确定物体的激光中心坐标；确定所述物体与所述至少一个相机的中心之间的半径，所述基座根据所述半径环绕物体360度地移动；以及处理和缝合多张照片以生成物体的3D扫描图像。本发明能够从多个角度拍摄物体的照片以完成扫描，可以生成更高质量的扫描图像。本发明可以广泛应用于3D扫描技术领域。

技术领域

本发明涉及3D扫描技术领域，尤其是一种便携式3D扫描仪、扫描系统和扫描方法。

背景技术

三维(3D)扫描仪可以是能够分析环境或真实世界物体的装置，其用于收集关于物体的形状和外观数据，例如颜色、高度、长度和宽度等等。这些收集到的数据可以用于构建数字三维模型。通常三维激光扫描仪会创建物体表面的数据点云，此外在3D激光扫描中，物体的大小和形状会被采集和存储为数字三维表示。所述数字三维表示还能用于后续的计算。三维激光扫描仪通过在整个视场的发射激光束来测量水平角度来完成工作，当激光度射到一个反射表面，激光束会反射回3D激光扫描仪的方向。

现在的便携式3D扫描仪或者系统具有多重局限，例如，一些3D扫描仪在工作时是保持静止的，物体被放置在一个旋转的基座上来移动和旋转物体，然后3D扫描仪拍摄物体多张照片来完成物体的360度视图。但是这样的3D扫描仪的底座不能承受很大或者很重的物体。此外3D扫描仪是静止的，因此不能从多个角度拍摄物体。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种能够从多个角度拍摄物体，并且不受物体重量限制的便携式3D扫描仪、扫描系统和扫描方法。

本发明所采取的第一种技术方案是：

一种便携式3D扫描仪，包括：

至少一个相机，用于拍摄物体的多张照片以用于扫描，所述至少一个相机安装在一个可折叠机构上，所述可折叠机构被配置为伸展或收缩以调整所述至少一个相机在拍摄物体的多张照片时的高度和角度，所述可折叠机构安装在包括一个或多个轮子的基座上，所述一个或多个轮子用于将基座移动到一个或多个位置；

处理器，用于根据拍摄物体的第一张照片来确定物体的激光中心坐标；确定所述物体与所述至少一个相机的中心之间的半径，所述基座根据所述半径环绕物体360度地移动；以及处理和缝合多张照片以生成物体的3D扫描图像。

进一步，所述处理器被配置为确定用于完成物体的360度视图的多张照片的一个或者多个拍摄位置；并且使得基座能够从初始位置移动到所述一个或者多个拍摄位置。

进一步，所述处理器将至少一张拍摄的照片和预先存储在数据库中多个3D扫描图像来处理拍摄的多张照片进行匹配，当在数据库中匹配到至少一张有用的照片时，使用匹配到的照片来生成一个3D扫描图像，反之，则对至少一张拍摄的照片和点云进行处理和合并，以生成3D扫描图像。

进一步，还包括一个用于创建物体的点云的深度传感器，其中，深度传感器包括RGB-D相机、飞行时间相机、测距相机和激光雷达中的至少一个。

进一步，所述基座被配置为基于所述激光中心坐标和所述半径围绕物体旋转，以移动所述至少一个相机。

进一步，所述至少一个相机包括高速CMOS相机。

本发明所采取的第二种技术方案是：

一种便携式3D扫描系统，包括：