[发明专利]一种基于散斑结构光的环形高精度测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于散斑结构光的环形高精度测量装置及方法，装置包括：支撑结构；环形导轨，所述环形导轨连接于所述支撑结构一端；悬臂，所述悬臂转动连接于所述环形导轨下端；深度相机模块组件，所述深度相机模块组件竖直连接于所述悬臂上；伺服系统，所述伺服系统布置于所述环形导轨上方，并且固定于所述支撑结构上，所述伺服系统输出端与所述悬臂连接。本发明能够在水平方向进行环形扫描，竖直方向进行直线扫描，可实现在短时间内对目标物体进行纹理重建和外形重建，提高重建模型外部纹理特征的真实性和完整性，拓展适用场景。

技术领域

本发明涉及三维建模技术领域，具体地说，涉及一种基于散斑结构光的环形高精度测量装置及方法。

背景技术

随着计算机视觉技术的发展，基于激光视觉的三维重建技术得到了充分发展，但目前的三维重建技术不具备较强的场景适应性，往往忽视特定场景下的技术指标需求，无法与各行业垂直细分领域进行深度融合。本发明主要针对一些特定行业如：医美、教学、3D打印等，上述行业不仅对三维重建的精度有较高的要求，更重要的是注重重建模型的外部纹理特征是否真实，重建模型是否完整，模型的还原度是否高，常用的三维重建解决方案均无法同时满足上述指标。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种基于散斑结构光的环形高精度测量装置及方法，既可对目标物体进行快速、高精度外形三维建模，也可还原目标物体的纹理信息；其包括：

支撑结构；

环形导轨，所述环形导轨连接于所述支撑结构一端；

悬臂，所述悬臂转动连接于所述环形导轨下端；

深度相机模块组件，所述深度相机模块组件竖直连接于所述悬臂上；

伺服系统，所述伺服系统布置于所述环形导轨上方，并且固定于所述支撑结构上，所述伺服系统输出端与所述悬臂连接。

优选的，所述支撑结构包括：底盘、竖梁、横臂和锁定滚轮，所述竖梁竖直连接于所述底盘上端，所述横臂一端水平连接于所述竖梁顶端，所述锁定滚轮均匀连接于所述底盘下端，所述横臂另一端与所述环形导轨和伺服系统连接。

优选的，所述悬臂包括：垂直连接的第一悬臂和第二悬臂，所述第一悬臂水平布置，并与所述环形导轨转动连接，所述第一悬臂远离所述第二悬臂的一端与所述伺服系统连接，所述第二悬臂与所述深度相机模块组件连接。

优选的，所述深度相机模块组件包括：

第一固定座，若干个所述第一固定座间隔布置于所述第二悬臂一侧；

导杆，所述导杆穿设所述第一固定座设置；

第二固定座，所述第二固定座布置于所述第二悬臂一侧底端；

电动推杆，所述电动推杆穿设所述第二固定座设置，并沿竖直方向向上延伸；

深度相机模块，所述深度相机模块连接于所述电动推杆输出端；

滑动座，所述滑动座滑动连接于所述导杆上，并且与所述深度相机固定连接。

优选的，所述一种基于散斑结构光的环形高精度测量装置，还包括：电控箱，所述电控箱安装于所述底盘上端，所述电控箱与伺服系统、电动推杆和深度相机模块电连接，所述电控箱外接上位机软件。

优选的，所述深度相机模块包括一个散斑结构光深度相机，上位机软件发射采集信号后，所述深度相机模块以一定的帧率不断采集朝向区域图像。

优选的，每组图像由两种模式的图像组成，分别是彩色图像与深度图像，彩色图像代表目标物体的纹理信息，深度图像代表目标物体表面的三维点云信息，通过将深度图像信息与彩色图像信息配准，实现带有纹理信息的三维点云采集。

优选的，所述电动推杆采用继电器型步进电机驱动。