[实用新型]非接触三维坐标快速测定记录装置

说明书

本实用新型是一种非接触三维坐标快速测定记录装置，具体地说是一种电子扫描式光栅非接触自由曲面三维坐标快速测定记录装置。

已有技术，如各类接触三维坐标测定记录装置，非接触光条扫描三维坐标测量装置以及结构光三维坐标测量装置都不能对人体（包括头部）这样自然复杂的形体在瞬时作全面的三维坐标的测量和记录。

本实用新型的任务在于：提供一种装置能迅速（0.1秒内）拍摄一些形状复杂的物体其中包括人体头部的表面，得到一组带有条纹的照片或图像信号，这些照片或图像信号可以通过计算机系统进行处理，算出被测物体表面（多达几十万点）的三维坐标值。本实用新型如采用彩色成像装置除三维坐标值还可得到这些坐标点的彩色信号。

解决上述任务的技术方案的特点是：具有一个机架［1］，它可以由刚性材料制成，坚固牢靠。在所说的机架［1］上装有若干层支架，在所述的支架上以一定的位置及角度安有若干套测定记录单元。所说的测定记录单元可分成二类，一类是由一个投射器和一个成像装置构成；另一类是由一个投射器和若干个成像装置构成。所说的投射器由光栅和光源构成。所说的成像装置可以采用照相机，也可以采用摄像机。如果是照相机与其相配的投射器的光源是闪光灯，如果是摄像机与其相配的投射器的光源是连续光源。本实用新型所有的测定记录单元是由扫描控制器［6］控制，按一定的时序扫描被测物体的各个侧面，所说的扫描控制器［6］是商用时序控制器，也可以用通用电路组装。

本实用新型中各个测定记录单元也可以通过各种支架以一定的位置及角度固定在一个房间的四壁，顶和地板上。

本实用新型的工作原理如下：当测定记录单元工作时，投射器向被测物体投射明暗相间的光栅，同时成像装置拍摄被测物体，从而得到带有与被测物体表面形状相关的条纹的照片或图像信号。对于这些照片或图像信号专用计算机是使用三角测量原理来求导出三维坐标，三角形必须具备非零的底边，因此在一个测定记录单元中投射器的安装应与成像装置相隔一定的距离，在被测物体上只有那些能被投射器投射的光栅复盖同时又能被成像装置拍摄到的表面，其三维坐标才能被测量，对于象人体头部这样形状复杂的物体必须在不同的位置以一定的角度使用多个测定记录单元才能作全面的测定和记录，依据上述原理，本实用新型机架的尺寸，支架的直径，数量，支架间的距离，支架上安装的测定记录单元的类型，数量，方位可根据被测物的情况确定。

本实用新型具体的结构和工作原理将结合下面的实施例说明：

图（1）是非接触三维坐标快速测定记录装置结构示意图；

图（2）是扫描控制器［6］原理图；

图（3）是支架［2－1］上的测定记录单元分布图；

图（4）是支架［2－2］上的测定记录单元分布图；

图（5）是支架［2－3］上的测定记录单元分布图；

图（6）是投射器示意图。