掃描儀及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種掃描儀及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的3D掃描儀，被掃描物體的外形結(jié)構(gòu)由3D掃描儀的主控模塊根據(jù)影像數(shù)據(jù)生成，而投影儀投影的圖像信息需經(jīng)過圖像控制器的編輯，使得投影儀的投影速度和主控模塊處理數(shù)據(jù)的能力不匹配，從而出現(xiàn)主控模塊資源閑置或數(shù)據(jù)丟失等問題的出現(xiàn)，不利于3D掃描儀穩(wěn)定、高效的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于提供一種各部件協(xié)調(diào)工作的掃描儀及其控制方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種掃描儀，所述掃描儀包括主控模塊、圖像控制器、投影儀，以及圖像采集器；
[0005]所述投影儀、圖像控制器，以及圖像采集器都與所述主控模塊電連接；
[0006]所述圖像控制器，用于編輯所述投影儀所投影的圖像信息；
[0007]所述主控模塊包括主控單元、第一檢測單元以及第二檢測單元，所述第一檢測單元和所述第二檢測單元均與所述主控單元電連接；
[0008]所述第一檢測單元，用于檢測所述主控模塊的工作狀況，并生成第一工作表；
[0009]所述第二檢測單元，用于檢測所圖像控制器的工作狀況，并生成第二工作表；
[0010]所述主控單元，用于獲取所述第一工作表和所述第二工作表，并根據(jù)所述第一工作表和所述第二工作表調(diào)節(jié)所述主控模塊和/或圖像控制器。
[0011]優(yōu)選地，所述掃描儀還包括緩存器，所述主控模塊和所述圖像采集器均與所述緩存器電連接；
[0012]所述緩存器用于緩存所述圖像采集器所采集的影像數(shù)據(jù)。
[0013]優(yōu)選地，所述主控模塊還包括第三檢測單元；
[0014]所述第三檢測單元與所述主控單元電連接；
[0015]所述第三檢測單元，用于檢測所述緩存器和所述圖像采集器的工作情況，并生成第三工作表；
[0016]所述主控單元還用于，獲取所述第三工作表，并根據(jù)所述第一工作表、所述第二工作表和所述第三工作表調(diào)節(jié)所述主控模塊、所述圖像控制器、所述緩存器以及所述圖像采集器的工作情況。
[0017]優(yōu)選地，所述掃描儀還包括生成單元和拼接單元；
[0018]所述生成單元與所述拼接單元電連接，所述生成單元和所述拼接單元均與所述主控單元電連接；
[0019]所述生成單元，用于根據(jù)所述圖像采集器所述采集的影像數(shù)據(jù)生成被掃描物體的外形結(jié)構(gòu)；
[0020] 所述拼接單元，用于將相鄰的兩片所述外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行拼接。
[0021 ] 本發(fā)明進(jìn)一步提出一種掃描儀的控制方法。
[0022]所述掃描儀的控制方法包括以下步驟:
[0023]所述第一檢測單元檢測所述主控模塊的工作狀況，并生成第一工作表；
[0024]所述第二檢測單元檢測所圖像控制器的工作狀況，并生成第二工作表；
[0025]所述主控單元獲取所述第一工作表和所述第二工作表，并根據(jù)所述第一工作表和所述第二工作表調(diào)節(jié)所述主控模塊和/或圖像控制器。
[0026]優(yōu)選地，所述第一檢測單元檢測所述主控模塊的工作狀況，并生成第一工作表的步驟具體包括:
[0027]生成所述第一工作表；
[0028]檢測所述主控模塊與所述圖像控制器的交互情況，并將檢測結(jié)果添加所述第一工作表；
[0029]檢測所述主控模塊與所述緩存器的交互情況，并將檢測結(jié)果添加所述第一工作表;
[0030]檢測所述生成單元和所述拼接單元的工作情況，并將檢測結(jié)果添加所述第一工作表。
[0031 ] 優(yōu)選地，所述掃描儀的控制方法還包括步驟:
[0032]第三檢測單元檢測所述緩存器和所述圖像采集器的工作情況，并生成第三工作表;
[0033]所述主控單元獲取所述第三工作表，并根據(jù)所述第一工作表、所述第二工作表和所述第三工作表調(diào)節(jié)所述主控模塊、所述圖像控制器、所述緩存器以及所述圖像采集器的工作情況。
[0034]優(yōu)選地，所述根據(jù)第一工作表和所述第二工作表調(diào)節(jié)所述主控模塊和/或所述圖像控制器的步驟具體包括:
[0035]分析所述第一工作和所述第二工作表；
[0036]當(dāng)所述主控模塊還有工作空間時，向所述圖像控制器發(fā)送加載指令，所述圖像控制器根據(jù)所述加載指令增加所述投影儀的投影速率；
[0037]當(dāng)所述主控模塊已經(jīng)超負(fù)荷時，向所述圖像控制器發(fā)送卸載指令，所述圖像控制器根據(jù)所述加載指令減小所述投影儀的投影速率。
[0038]本發(fā)明通過主控單元、第一檢測單元、第二檢測單元、第三檢測單元的設(shè)置，使得主控模塊可以根據(jù)自身的工作情況和工作能力，來及時的調(diào)整圖像控制器、圖像采集器以及緩存器的工作情況，使主控模塊、圖像控制器、圖像采集器以及緩存器實時的協(xié)同工作，有利于避免數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象的發(fā)生，有利于合理的利用3D掃描儀的資源，有利于提高3D掃描儀的工作效率。
【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明掃描儀第一實施例的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2為本發(fā)明掃描儀第二實施例的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖3為本發(fā)明掃描儀第三實施例的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖4為本發(fā)明圖像控制器及掃描儀第四實施例的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖5為圖3中主控模塊的細(xì)化功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實施方式】
[0045]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0046]該掃描儀I包括主控模塊10、圖像控制器20、投影儀30，以及圖像采集器50。圖像控制器20、投影儀30，以及圖像采集器50均與主控模塊10電連接。圖像控制器20，用于接收主控模塊10發(fā)送的圖像控制信號，并根據(jù)圖像控制信號控制投影儀30進(jìn)行投影；圖像控制信號包括待投影圖像的類型、待投影圖像的數(shù)量、投影待投影圖像的時間間隔，以及投影的幀率；投影儀30用于根據(jù)圖像控制信號對被掃描物體進(jìn)行投影；圖像采集器50，用于對被掃描物體表面反射的影像進(jìn)行采集，并將采集的影像發(fā)送回主控模塊；主控模塊10，用于根據(jù)影像形成被掃描物體的外形。
[0047]以下的實施例中，圖像控制信號以光柵圖像控制信號為例，掃描儀I以3D掃描儀I為例。
[0048]圖像控制器20應(yīng)用于對輸入投影儀30的圖像控制信號進(jìn)行執(zhí)行處理。該圖像控制器20包括FPGA(Field — Programmable Gate Array現(xiàn)場可編程門陣列)和DLP(DigitalLight Process1n數(shù)字光處理)單元。
[0049]其中，F(xiàn)PGA可對光柵圖像控制信號進(jìn)行圖像處理和時鐘處理，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物，作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。具體地，圖像控制器根據(jù)圖像控制信號，確定待投影圖像的圖像類型，控制光柵圖像發(fā)送的幀率和發(fā)送的時間。通過FPGA的使用，使得發(fā)送光柵圖像的幀率可控，發(fā)送的具體時間可控，有利于更合理的調(diào)配光柵圖像控制信號的投影與圖像采集器50之間協(xié)調(diào)工作；大幅的提高了發(fā)送光柵圖像的幀率，所支持的理論幀率可達(dá)2K fps，即每秒所傳輸?shù)墓鈻艌D像可達(dá)2K幀。
[0050]DLP (Digital Light Process1n數(shù)字光處理)將FPGA處理后的光柵圖像控制信號發(fā)送至投影儀30。DLP單元對光柵圖像進(jìn)行數(shù)字光學(xué)處理，其中利用到關(guān)鍵的元件DMD(Digital Micromirror Device數(shù)字微鏡元件)。DMD是在半導(dǎo)體芯片上布置一個由微鏡片(精密、微型的反射鏡)所組成的矩陣，每一個微鏡片控制投影畫面中的一個像素，本質(zhì)上來說，微鏡片的角度只有兩種狀態(tài):“開”和“關(guān)”。微鏡片在兩種狀態(tài)間切換的頻率是可以變化的，這使得DMD反射出的光線呈現(xiàn)出黑(微鏡片處于“關(guān)”狀態(tài))與白(微鏡片處于“開”狀態(tài))之間的各種灰度。DLP單元在接收光柵圖像控制信號后