[发明专利]一种基于光扫描和智能视觉融合的3D信息采集设备

权利要求书

1.一种光扫描数据与视觉数据相融合构建3D模型的方法，其特征在于：

光扫描设备主动发射光对目标物进行扫描，构建光扫描3D模型，并获得A区域的点云；

视觉采集设备采集目标物多个图像，并构建视觉3D模型，并获得B区域的点云；

处理设备根据标志点绝对坐标(X_T、Y_T、Z_T)和标志点在光扫描3D模型上的模型坐标(X′_i、Y′_i、Z′_i)，利用空间相似变换公式解算出光扫描3D模型坐标与绝对坐标的7个空间坐标转换参数；利用转换参数将A区域的点云坐标转换到绝对坐标系下；

根据标志点绝对坐标(X_T、Y_T、Z_T)和标志点在视觉3D模型上的模型坐标(X″_i、Y″_i、Z″_i)，利用空间相似变换公式解算出视觉3D模型坐标与绝对坐标的7个空间坐标转换参数；利用转换参数将B区域的点云坐标转换到绝对坐标系下；

A区域的点云和B区域点云统一到绝对坐标系下，即完成了由光扫描数据与视觉数据三维重建模型的拼接；

其中A区域与B区域存在交集，且标志点位于该交集中；

视觉采集设备包括图像采集装置、旋转装置、承载装置；

其中图像采集装置与旋转装置连接，由旋转装置带动其旋转；

旋转装置与承载装置连接；

图像采集装置在相邻的两个采集位置的光轴的夹角α满足如下条件：

其中，R为旋转中心到目标物表面的距离，T为采集时物距与像距的和，d为图像采集装置的感光元件的长度或宽度，F为图像采集装置的镜头焦距，u为经验系数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述点云为密集点云。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光扫描获得点云数据包括使用激光雷达，结构光，红外光，或，测距与视觉结合获得点云数据。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述交集包括目标物部分或全部。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：标志点为坐标已知的位于目标物上的标记，或坐标已知的打在目标物表面的光点，或利用坐标测量设备测量得到的目标物的点。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：u0.498。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：u0.411。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：u0.359。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：u0.281。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：u0.169。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于：u0.041。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于：u0.028。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于：图像采集装置的光学采集口均背向旋转轴方向。

14.一种3D合成或识别方法，其特征在于：包括权利要求1-13任一所述的方法。

15.一种物体制造或展示方法，其特征在于：包括权利要求1-13任一所述的方法。