[发明专利]三维扫描方法和三维扫描设备

权利要求书

1.一种三维扫描设备，其特征在于，包括：

至少两个图像采集传感器，用于采集待测物体表面的图像；

双目视觉测量计算器，用于对所述图像中待测物体表面特征进行三维重建；

全局误差控制计算器，用于对所述图像中待测物体表面特征进行计算；

比例尺计算器，用于基于所述双目视觉测量计算器和所述全局误差控制计算器输出的三维数据集，确定比例尺，以还原待测物体。

2.根据权利要求1所述的三维扫描设备，其特征在于：

所述图像采集传感器用于在摄影测量阶段，在第一工作距离下采集待测物体表面的图像；

所述图像采集传感器还用于在三维扫描阶段，在第二工作距离下采集待测物体表面的图像；

其中，所述第二工作距离小于或等于所述第一工作距离。

3.根据权利要求2所述的三维扫描设备，其特征在于：

所述双目视觉测量计算器，用于在所述摄影测量阶段，对采集到的图像中的标记点进行三维重建，确定第一坐标集；以及用于在所述三维扫描阶段，对采集到的图像进行三维重建，确定第四坐标集及点云数据；

所述全局误差控制计算器，用于在所述摄影测量阶段，对采集到的图像中的标记点进行摄影测量稀疏光束法平差计算，获得第二坐标集。

4.根据权利要求3所述的三维扫描设备，其特征在于，所述比例尺计算器包括比例尺估算计算器和比例尺优化计算器；所述比例尺包括第一比例尺和第二比例尺；

所述比例尺估算计算器用于基于所述第一坐标集和所述第二坐标集，确定第一比例尺；

基于所述第二坐标集和所述第一比例尺确定第三坐标集；

所述比例尺优化计算器用于基于所述第四坐标集和所述第三坐标集，确定第二比例尺；

基于所述第三坐标集和所述第二比例尺确定标记点坐标集。

5.根据权利要求2所述的三维扫描设备，其特征在于，还包括图案投影器；

所述图案投影器用于在所述三维扫描阶段，将结构光图案投射至待测物体表面；

所述双目视觉测量计算器还用于对采集到的所述图像中的所述结构光图像进行三维重建，得到点云数据。

6.根据权利要求1所述的三维扫描设备，其特征在于，还包括标记点编码器；

所述标记点编码器用于对标记点进行编码，编码的所述标记点用于实现同名标记点的对比和身份识别。

7.根据权利要求6所述的三维扫描设备，其特征在于，所述标记点编码器用于采用多点空间结构编码方式对所述标记点进行编码。

8.一种三维扫描方法，其特征在于，应用权利要求1-7任一项所述的三维扫描设备执行，所述三维扫描方法包括：

至少两个图像采集传感器采集待测物体表面的图像；

双目视觉测量计算器对所述图像中待测物体表面特征进行三维重建；

全局误差控制计算器对所述图像中待测物体表面特征进行计算；

比例尺计算器基于所述双目视觉测量计算器和所述全局误差控制计算器输出的三维数据集，确定比例尺，以还原待测物体。

9.根据权利要求8所述的三维扫描方法，其特征在于，所述至少两个图像采集传感器采集待测物体表面的图像包括：

在摄影测量阶段，所述图像采集传感器在第一工作距离下采集待测物体表面的图像；

在三维扫描阶段，所述图像采集传感器在第二工作距离下采集待测物体表面的图像；

其中，所述第二工作距离小于或等于所述第一工作距离。