本發(fā)明涉及三維掃描領(lǐng)域，特別涉及一種手持式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀增益自動(dòng)調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
在三維掃描領(lǐng)域，手持式結(jié)構(gòu)光掃描儀是一種新技術(shù)。由于環(huán)境光的不確定性和被測物體的不確定性，用戶在使用掃描儀時(shí)，一般要求在一組結(jié)構(gòu)光掃描的過程中，既可以使圖像的亮度和對比度符合求解三維數(shù)據(jù)的要求，又要保持在同一組結(jié)構(gòu)光掃描過程中，掃描儀圖像傳感裝置的曝光時(shí)間及模擬增益保持恒定。因此需要對掃描儀曝光時(shí)間和模擬增益進(jìn)行調(diào)節(jié)并固定。
在手持三維掃描儀工作過程中，為了獲取完整的三維掃描數(shù)據(jù)，需要對被測物體各個(gè)面分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)光掃描，獲得各個(gè)面的三維數(shù)據(jù)后，再進(jìn)行拼接。為保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和同步性，要求圖像傳感裝置的曝光時(shí)間固定。為保證每個(gè)面都可以獲得質(zhì)量相對較高的三維數(shù)據(jù)，除了需要保障結(jié)構(gòu)光圖像的整體亮度和對比度之外，還需要保障在同一組結(jié)構(gòu)光掃描內(nèi)的多張圖片的增益值一致。所以手持式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀需要在不進(jìn)行結(jié)構(gòu)光掃描的時(shí)間內(nèi)不斷調(diào)節(jié)圖像傳感裝置的增益值；而在進(jìn)行三維掃描時(shí)，固定該值，以保障三維數(shù)據(jù)的獲取質(zhì)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
1.目的
針對手持三維結(jié)構(gòu)光掃描儀所需解決的上述問題，本發(fā)明希望提供一種手持式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀增益自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其既可以使圖像的亮度和對比度符合求解三維數(shù)據(jù)的要求，又要保持在同一組結(jié)構(gòu)光掃描過程中，掃描儀圖像傳感裝置的曝光時(shí)間及模擬增益保持恒定。
2.技術(shù)方案
具體而言，本發(fā)明一種手持式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀增益自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，所屬方法用于手持式掃描儀的增益調(diào)整，其特征在于，該方法包括如下步驟：
步驟1：結(jié)構(gòu)光投影裝置投射檢光圖像；
步驟2：啟動(dòng)結(jié)構(gòu)光投射區(qū)域光強(qiáng)監(jiān)測；
步驟3：將結(jié)構(gòu)光投影裝置投射出的圖案對準(zhǔn)被掃描區(qū)域；
步驟4：等待掃描儀啟動(dòng)掃描信號；
步驟5：根據(jù)檢測到的光強(qiáng)，確定圖像傳感器的增益；
步驟6：啟動(dòng)并完成結(jié)構(gòu)光掃描；
步驟7：重新投射檢光圖像并開始光強(qiáng)監(jiān)測。
進(jìn)一步的，所述的增益自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述的手持式三維掃描儀由結(jié)構(gòu)光投影裝置和圖像傳感裝置組成，且投影區(qū)域與圖像傳感區(qū)域基本一致。
進(jìn)一步的，所述的增益自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述的圖像傳感裝置的運(yùn)行參數(shù)包括：曝光時(shí)間和模擬增益。曝光時(shí)間固定，模擬增益具有兩種模式：連續(xù)調(diào)節(jié)模式以及固定增益模式。
進(jìn)一步的，所述的結(jié)構(gòu)光投影裝置運(yùn)行狀態(tài)包括：投射檢光圖像和結(jié)構(gòu)光掃描。
進(jìn)一步的，所述的增益自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，所述的檢光圖像可以是有圖案的圖像，也可以是沒有圖案的純灰度圖。
進(jìn)一步的，所述的步驟2包括：
步驟2.1：圖像傳感裝置的模擬增益進(jìn)入連續(xù)調(diào)節(jié)模式；
步驟2.2：根據(jù)當(dāng)前幀圖像整體亮度的平均值調(diào)節(jié)模擬增益值。
進(jìn)一步的，所述的步驟5包括：
步驟5.1：獲得最近一幀圖像的整體亮度；
步驟5.2：將該亮度值乘以一個(gè)增強(qiáng)系數(shù)，作為圖像傳感器的增益固定值；
步驟5.3：圖像傳感裝置進(jìn)入固定增益模式。
附圖說明
本發(fā)明所附附圖主要是為了方便對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的適宜性實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
圖1為本發(fā)明增益自動(dòng)調(diào)節(jié)整體流程圖。
具體實(shí)施方式
本方案具體實(shí)施的設(shè)備條件為一臺手持式三維掃描儀，該掃描儀由一個(gè)結(jié)構(gòu)光投影裝置和圖像傳感裝置組成。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明的方法提供一種手持式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀增益自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，其既可以使圖像的亮度和對比度符合求解三維數(shù)據(jù)的要求，又要保持在同一組結(jié)構(gòu)光掃描過程中，掃描儀圖像傳感裝置的曝光時(shí)間及模擬增益保持恒定。
步驟1：結(jié)構(gòu)光投影裝置投射檢光圖像；
檢光圖像可以是有圖案的圖像，也可以是沒有圖案的純灰度圖，它的作用是為測量提供基礎(chǔ)亮度，以協(xié)助計(jì)算模擬增益值。
步驟2：啟動(dòng)結(jié)構(gòu)光投射區(qū)域光強(qiáng)監(jiān)測；
結(jié)構(gòu)光投射區(qū)域即為亮度檢測區(qū)域，圖像傳感裝置的模擬增益進(jìn)入連續(xù)調(diào)節(jié)模式；并根據(jù)當(dāng)前幀圖像整體亮度的平均值調(diào)節(jié)模擬增益值。
步驟3：將結(jié)構(gòu)光投影裝置投射出的圖案對準(zhǔn)被掃描區(qū)域。
步驟4：等待掃描儀啟動(dòng)掃描信號。
步驟5：根據(jù)檢測到的光強(qiáng)，確定圖像傳感器的增益；
圖像傳感裝置首先獲得最近一幀圖像的整體亮度；然后將該亮度值乘以一個(gè)增強(qiáng)系數(shù)，作為圖像傳感器的增益固定值；最后使圖像傳感裝置進(jìn)入固定增益模式。
步驟6：啟動(dòng)并完成結(jié)構(gòu)光掃描；
步驟7：重新投射檢光圖像并開始光強(qiáng)監(jiān)測。