一種智能3d掃描儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及物體3D掃描領(lǐng)域，公開(kāi)了一種智能3D掃描儀，包括底座(1)與轉(zhuǎn)臺(tái)(2)，轉(zhuǎn)臺(tái)(2)內(nèi)部裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，底座(1)上設(shè)置有光線發(fā)生器(3)和橫向?qū)к?4)，橫向?qū)к?4)上設(shè)有滑動(dòng)平臺(tái)(5)，滑動(dòng)平臺(tái)(5)上安裝有智能終端支架(6)。本實(shí)用新型通過(guò)3D掃描設(shè)備上結(jié)合智能終端設(shè)備，精簡(jiǎn)3D掃描設(shè)備本身的硬件結(jié)構(gòu)，具有成本低、設(shè)備可靠性高的特點(diǎn)，同時(shí)還有掃描精度高、操作簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】 一種智能3D掃描儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及物體3D掃描領(lǐng)域，尤其涉及了一種智能3D掃描儀。

【背景技術(shù)】
[0002]3D掃描儀是一種將現(xiàn)實(shí)物體通過(guò)掃描建立數(shù)字3D模型的設(shè)備，隨著3D打印應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，3D掃描儀的需求也在快速的增長(zhǎng)，現(xiàn)有的專用高精度3D掃描設(shè)備成本高昂，而低價(jià)格的3D掃描設(shè)備則精度不足。同時(shí)，3D掃描設(shè)備通常不具備3D數(shù)據(jù)處理、3D模型編輯、數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)哪芰?，而需要通過(guò)電腦或?qū)Ｓ迷O(shè)備的配合來(lái)完成。
[0003]隨著智能終端包括智能手機(jī)和平板電腦的發(fā)展和普及，越來(lái)越多的3D處理工作希望在智能終端上就能完成，而其強(qiáng)大的處理能力和開(kāi)放的特性，使得這種希望成為可能。通過(guò)集成3D掃描設(shè)備和智能終端，可以達(dá)到降低硬件成本，使用更方便的目的；同時(shí)智能終端的更新?lián)Q代很快，通過(guò)更換更好的智能終端，就可以使3D掃描設(shè)備的功能隨之升級(jí)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中3D掃描儀成本高、精度不夠以及數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)哪芰η啡钡热秉c(diǎn)，提供了一種集成了底座、轉(zhuǎn)臺(tái)、光線發(fā)生器、矯正裝置、導(dǎo)軌、智能終端支架和智能終端的3D掃描儀，實(shí)現(xiàn)低成本高精度3D掃描的目的的一種智能3D掃描儀。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決:
[0006]一種智能3D掃描儀，包括底座與轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)部裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，底座上設(shè)置有光線發(fā)生器和橫向?qū)к?，橫向?qū)к壣显O(shè)有滑動(dòng)平臺(tái)，滑動(dòng)平臺(tái)上安裝有智能終端支架；光線發(fā)生器為線激光器、可見(jiàn)光的線光源發(fā)生器或光柵投影設(shè)備中的一種或一種以上的組合；智能終端支架可安放和固定智能終端，智能終端通過(guò)有線或無(wú)線連接3D掃描設(shè)備的機(jī)電控制部分，可控制轉(zhuǎn)臺(tái)按指定的角度轉(zhuǎn)動(dòng)、帶動(dòng)安放在轉(zhuǎn)臺(tái)上的待掃描物體轉(zhuǎn)動(dòng)，以及控制光線發(fā)生器發(fā)射光線照射待掃描物體；在掃描物體時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)待掃描物體轉(zhuǎn)動(dòng)，光線照射物體表面，智能終端的攝像頭接收光線照射后的物體圖像，然后對(duì)圖像上的光點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算處理，得到物體表面的點(diǎn)云信息，點(diǎn)云信息進(jìn)行處理后可以得到物體的3D模型數(shù)據(jù)。
[0007]作為優(yōu)選，底座內(nèi)裝有平移電機(jī)，平移電機(jī)通過(guò)同步帶帶動(dòng)滑動(dòng)平臺(tái)在橫向?qū)к壣纤揭苿?dòng)。平移電機(jī)帶動(dòng)滑動(dòng)平臺(tái)和位于滑動(dòng)平臺(tái)上的智能終端在導(dǎo)軌上水平移動(dòng)，達(dá)到調(diào)整智能終端攝像頭位置的目的。
[0008]作為優(yōu)選，滑動(dòng)平臺(tái)上裝有平移電機(jī)，平移電機(jī)帶動(dòng)滑動(dòng)平臺(tái)在橫向?qū)к壣纤揭苿?dòng)。
[0009]作為優(yōu)選，底座設(shè)置插槽，插槽上可安裝矯正裝置，矯正裝置由位移器和矯正板構(gòu)成，矯正板安裝在位移器上，位移器有數(shù)據(jù)接口，矯正裝置在使用時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)接口與插槽的配合固定在底座上，并和底座內(nèi)的控制器相連接；在矯正裝置工作時(shí)，智能終端控制矯正裝置的位移器帶動(dòng)矯正板移動(dòng)，同時(shí)控制光線發(fā)生器發(fā)射光線照射矯正板表面，智能終端的攝像頭通過(guò)記錄光線照射矯正板后的圖像，通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別和數(shù)據(jù)處理后，形成空間坐標(biāo)和手機(jī)屏幕坐標(biāo)的對(duì)照關(guān)系數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)在此后的物體3D掃描時(shí)，可作為計(jì)算物體表面光點(diǎn)的空間坐標(biāo)的依據(jù)。
[0010]作為優(yōu)選，光線發(fā)生器為兩支，分別安裝在底座的兩側(cè)，組成雙光線掃描系統(tǒng)，雙光線掃描可以提高掃描精度、掃描速度和掃描范圍。
[0011]作為優(yōu)選，光線發(fā)生器為線激光器或其他可見(jiàn)光的線光源發(fā)生器，或是光柵投影設(shè)備，以適用不同應(yīng)用范圍。
[0012]作為優(yōu)選，光線發(fā)生器通過(guò)旋轉(zhuǎn)支座與底座連接。可在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下左右旋轉(zhuǎn)和上下旋轉(zhuǎn)。光線發(fā)生器安裝在可上下轉(zhuǎn)動(dòng)和左右轉(zhuǎn)動(dòng)的二自由度云臺(tái)上，通過(guò)光線發(fā)生器的位置和角度的調(diào)整，提高掃描精度和掃描范圍。
[0013]作為優(yōu)選，滑動(dòng)平臺(tái)上安裝有縱向?qū)к?，智能終端支架設(shè)置在縱向?qū)к壣?，智能終端支架還上裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可帶動(dòng)智能終端支架上下移動(dòng)，也可調(diào)整智能終端支架前后轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。
[0014]作為優(yōu)選，底座和智能終端支架上設(shè)有LED燈。LED燈在環(huán)境光線不足時(shí)，提供額外照明。
[0015]作為優(yōu)選，智能終端支架上還設(shè)有卡緊裝置，智能終端支架下方設(shè)置與智能終端配合連接的數(shù)據(jù)插口，數(shù)據(jù)插口通過(guò)數(shù)據(jù)線與底座內(nèi)的控制器連接。智能終端通過(guò)卡緊裝置固定在智能終端支架上，智能終端支架設(shè)置與智能終端配合連接的數(shù)據(jù)插口，通過(guò)數(shù)據(jù)線與底座內(nèi)的控制器連接。
[0016]作為優(yōu)選，智能終端支架上安裝智能終端，智能終端為智能手機(jī)或智能平板，智能終端與底座內(nèi)設(shè)置的控制器通過(guò)藍(lán)牙接口、USB接口或Micro USB接口中的一種連接。
[0017]本實(shí)用新型提供一種集成底座、轉(zhuǎn)臺(tái)、光線發(fā)生器、矯正裝置、帶導(dǎo)軌的智能終端支架和智能終端來(lái)實(shí)現(xiàn)3D掃描的系統(tǒng)。在智能終端支架上安放固定并用有線或無(wú)線方式連接的智能終端后，利用智能終端來(lái)實(shí)現(xiàn)掃描圖像拍攝、圖像數(shù)據(jù)識(shí)別和機(jī)電機(jī)構(gòu)的控制，精簡(jiǎn)了 3D掃描儀本身的硬件結(jié)構(gòu)，達(dá)到降低成本的目的。通過(guò)矯正裝置的使用，提高了掃描的精度。通過(guò)使用智能終端的app，實(shí)現(xiàn)在智能終端上進(jìn)行3D模型顯示、3D模型編輯、數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ埽岣呤褂玫谋憷?。同時(shí)還提高了設(shè)備的開(kāi)放性，隨著今后智能手機(jī)的不斷發(fā)展，可通過(guò)更換智能手機(jī)、升級(jí)程序，不斷地豐富該3D掃描設(shè)備的功能。
[0018]本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果:本實(shí)用新型通過(guò)3D掃描設(shè)備上結(jié)合智能終端設(shè)備，精簡(jiǎn)3D掃描設(shè)備本身的硬件結(jié)構(gòu)，具有成本低、設(shè)備可靠性高的特點(diǎn)，同時(shí)還有掃描精度高、操作簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是圖1中的智能終端支架結(jié)構(gòu)圖。
[0021]以上附圖中各數(shù)字標(biāo)號(hào)所指代的部位名稱如下:其中I一底座、2—轉(zhuǎn)臺(tái)、3—光線發(fā)生器、4 一橫向?qū)к墶?—滑動(dòng)平臺(tái)、6—智能終端支架、7—智能終端、8—位移器、9 一矯正板、10—縱向?qū)к墶?1 一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、12—卡緊裝置、13—數(shù)據(jù)插口、14一數(shù)據(jù)線、15 —LED燈。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖1至圖2與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0023]實(shí)施例1
[0024]一種智能3D掃描儀，如圖1至圖2所示，包括底座I與轉(zhuǎn)臺(tái)2，轉(zhuǎn)臺(tái)2內(nèi)部裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，底座I上設(shè)置有光線發(fā)生器3和橫向?qū)к?，橫向?qū)к?上設(shè)有滑動(dòng)平臺(tái)5，滑動(dòng)平臺(tái)5上安裝有智能終端支架6，光線發(fā)生器3為線激光器、可見(jiàn)光的線光源發(fā)生器或光柵投影設(shè)備中的一種或一種以上的組合。
[0025]底座I內(nèi)裝有平移電機(jī)，平移電機(jī)通過(guò)同步帶帶動(dòng)滑動(dòng)平臺(tái)5在橫向?qū)к?上水平移動(dòng)。底座I設(shè)置插槽，插槽上安裝有位移器8，位移器8上設(shè)置矯正板9。
[0026]光線發(fā)生器3為兩支，分別安裝在底座I的兩側(cè)，組成雙光線掃描儀。
[0027]光線發(fā)生器3通過(guò)旋轉(zhuǎn)支座與底座I連接。旋轉(zhuǎn)支座在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下可以上下升降，光線發(fā)生器3能夠左右旋轉(zhuǎn)和上下旋轉(zhuǎn)。
[0028]滑動(dòng)平臺(tái)5上安裝有縱向?qū)к?0，智能終端支架6設(shè)置在縱向?qū)к?0上，智能終端支架6還上裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)11。驅(qū)動(dòng)電機(jī)11可帶動(dòng)智能終端7上下移動(dòng)和前后轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。底座I和智能終端支架5上設(shè)有LED燈15。LED燈15在環(huán)境光線不足時(shí)，提供額外照明。
[0029]智能終端支架6上還設(shè)有卡緊裝置13，智能終端支架6下方設(shè)置與智能終端7配合連接的數(shù)據(jù)插口 13，數(shù)據(jù)插口 13通過(guò)數(shù)據(jù)線14與底座I內(nèi)的控制器連接。智能終端7通過(guò)卡緊裝置13固定在智能終端支架6上、智能終端支架6設(shè)置與智能終端7配合連接的數(shù)據(jù)插口 13，通過(guò)數(shù)據(jù)線14與底座I內(nèi)的控制器連接。
[0030]智能終端支架6上安裝智能終端7，智能終端7為智能手機(jī)或智能平板，智能終端7與底座I內(nèi)設(shè)置的控制器通過(guò)藍(lán)牙接口、USB接口或Micro USB接口中的一種連接。
[0031]實(shí)施例2
[0032]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:滑動(dòng)平臺(tái)5上裝有平移電機(jī)，平移電機(jī)帶動(dòng)滑動(dòng)平臺(tái)5在橫向?qū)к?上水平移動(dòng)。
[0033]總之，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型專利的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種智能3D掃描儀，包括底座(I)與轉(zhuǎn)臺(tái)(2)，其特征在于:轉(zhuǎn)臺(tái)(2)內(nèi)部裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，底座(I)上設(shè)置有光線發(fā)生器(3)和橫向?qū)к?4)，橫向?qū)к?4)上設(shè)有滑動(dòng)平臺(tái)(5)，滑動(dòng)平臺(tái)(5)上安裝有智能終端支架(6)，光線發(fā)生器(3)為線激光器、可見(jiàn)光的線光源發(fā)生器或光柵投影設(shè)備中的一種或一種以上的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能3D掃描儀，其特征在于:底座(I)內(nèi)裝有平移電機(jī)，平移電機(jī)通過(guò)同步帶帶動(dòng)滑動(dòng)平臺(tái)(5)在橫向?qū)к?4)上水平移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能3D掃描儀，其特征在于:滑動(dòng)平臺(tái)(5)上裝有平移電機(jī)，平移電機(jī)帶動(dòng)滑動(dòng)平臺(tái)(5)在橫向?qū)к?4)上水平移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種智能3D掃描儀，其特征在于:底座⑴設(shè)置插槽，插槽上安裝有位移器(8)，位移器(8)上設(shè)置矯正板(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種智能3D掃描儀，其特征在于:光線發(fā)生器(3)為兩支，分別安裝在底座(I)的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種智能3D掃描儀，其特征在于:光線發(fā)生器(3)通過(guò)旋轉(zhuǎn)支座與底座(I)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種智能3D掃描儀，其特征在于:滑動(dòng)平臺(tái)(5)上安裝有縱向?qū)к?10)，智能終端支架(6)設(shè)置在縱向?qū)к?10)上，智能終端支架(6)還上裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種智能3D掃描儀，其特征在于:底座(I)和智能終端支架(5)上設(shè)有LED燈(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種智能3D掃描儀，其特征在于:智能終端支架(6)上還設(shè)有卡緊裝置(13)，智能終端支架(6)下方設(shè)置與智能終端(7)配合連接的數(shù)據(jù)插口(13)，數(shù)據(jù)插口(13)通過(guò)數(shù)據(jù)線(14)與底座(I)內(nèi)的控制器連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種智能3D掃描儀，其特征在于:智能終端支架(6)上安裝智能終端(7)，智能終端(7)為智能手機(jī)或智能平板，智能終端(7)與底座(I)內(nèi)設(shè)置的控制器通過(guò)藍(lán)牙接口、USB接口或Micro USB接口中的一種連接。
【文檔編號(hào)】H04N1/04GK204244331SQ201420736442
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】戴立群 申請(qǐng)人:戴立群