[发明专利]一种跟踪式三维扫描系统

权利要求书

1.一种跟踪式三维扫描系统，其特征在于，包括跟踪器、三维传感器、光线波段切换单元、以及计算处理单元；

所述跟踪器，用于捕捉所述三维传感器的位姿；

所述跟踪器包括至少两个视野有重合区域的跟踪相机；所述跟踪相机用于捕捉至少两个波段光线的三维传感器上的定位特征；

所述三维传感器，用于对待扫描物体进行三维扫描，以得到待扫描物体在所述三维传感器坐标系下的三维点云；

所述光线波段切换单元，用于分别控制所述跟踪相机所捕捉的定位特征的光线波段的切换和被所述三维传感器捕捉的激光的波段的切换；

所述计算处理单元，用于将所述三维传感器扫描得到的三维点云实时拼接在统一坐标系下进行三维重建；

所述跟踪相机用于对所述跟踪器的当前波段定义对应的感兴趣区域进行拍摄；两个跟踪相机的视野包括不重合区域和重合区域，重合区域内的是有效点云数据；对跟踪相机自定义一个采集高度，其所限定的范围即感兴趣区域跟踪；

所述跟踪器和所述三维传感器同时对应互不干扰的两种波段，跟踪器对应切换红外波段和红光波段，所述三维传感器对应切换红光波段和蓝光波段，其中，在所述跟踪器对应红外波段时，所述三维传感器对应红光波段；在所述跟踪器对应红光波段时，所述三维传感器对应蓝光波段。

2.根据权利要求1所述的跟踪式三维扫描系统，其特征在于，所述定位特征为至少能够发出两种不同波段光线的自发光标记点。

3.根据权利要求1所述的跟踪式三维扫描系统，其特征在于，所述定位特征为反光标记点；

所述跟踪器还包括对应不同波段光线的补光装置，所述补光装置用于向所述反光标记点投射光线。

4.根据权利要求1所述的跟踪式三维扫描系统，其特征在于，所述跟踪相机用于对所述跟踪器的当前波段定义对应的感兴趣区域进行拍摄。

5.根据权利要求4所述的跟踪式三维扫描系统，其特征在于，所述跟踪器包含至少两个视野有重合区域的跟踪相机。

6.根据权利要求1至5任一项所述的跟踪式三维扫描系统，其特征在于，所述三维传感器包括至少三个定位特征，至少一个结构光投影器，以及至少一个相机。

7.根据权利要求6所述的跟踪式三维扫描系统，其特征在于，所述结构光投影器为散斑投影器、条纹投影器、随机码投影器、伪随机码投影器、单线激光投影器、或多线激光投影器。

8.根据权利要求1所述的跟踪式三维扫描系统，其特征在于，所述三维传感器还包括至少两个视野有重合区域的相机，所述相机用于对所述三维传感器的当前波段定义对应的感兴趣区域进行拍摄。