一種三維掃描數據處理方法
【專利摘要】本發明提出了一種三維掃描數據處理方法，具體步驟如下：S1、將目標物安置在工作臺上，并旋轉工作臺；S2、開啟掃描儀定時深度掃描目標物，獲得組合后可全面覆蓋目標物的N份掃描圖，且相鄰兩份掃描圖有重合點，N≥3；S3、選取一份掃描圖作為初始圖，并從初始圖中選取一個點作為原點；S4、計算初始圖中各點相對于原點的坐標，建立初始圖點集；S5、選取與初始圖有重合點的掃描圖作為二次掃描圖，根據與初始圖重合點坐標計算二次掃描圖各點坐標，建立二次掃描圖點集；S6、建立三次掃描圖點集；S7、依次類推，獲得全面覆蓋目標物的掃描點集；S8、根據掃描點集建立目標模型。本發明采用相對坐標法進行掃描數據計算，有利于簡化計算，提高效率。
【專利說明】一種三維掃描數據處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及三維掃描【技術領域】，尤其涉及一種三維掃描數據處理方法。
【背景技術】
[0002]視覺三維測量是基于視覺概念的非接觸三維測量技術，它以圖形、圖像為基礎來恢復三維形狀，具有高速高效、高度自動化和成本低等優點。在要求自動、在線、快速的現代工業三維測量技術中，視覺三維測量是最為重要的發展方向。該技術可對人體、產品模型及不允許接觸的表面進行測量，因此在逆向工程、快速原型、虛擬現實、機器視覺等領域具有廣泛的應用前景，具體涉及到汽車、制造業、航空航天、醫學、整形、考古、機器人等眾多行業。
[0003]視覺三維測量技術一種常見的應用就是三維掃描儀。現有的三維掃描儀通過對物體進行拍照后通過標志點匹配或特征匹配進行模型重現，由于沒有統一的參照物，匹配過程計算量大且容易出錯。
【發明內容】
[0004]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種三維掃描數據處理方法，采用相對坐標法進行掃描數據計算，有利于簡化計算，提高效率。
[0005]本發明提出的一種三維掃描數據處理方法，旋轉工作臺，對目標物進行深度掃描獲得多個掃描圖，對多個掃描圖進行組合，獲得目標模型，具體步驟如下:
[0006]S1、將目標物安置在工作臺上，并旋轉工作臺；
[0007]S2、開啟掃描儀定時深度掃描目標物，獲得組合后可全面覆蓋目標物的N份掃描圖，且相鄰兩份掃描圖有重合點，N ^ 3 ；
[0008]S3、選取一份掃描圖作為初始圖，并從初始圖中選取一個點作為原點；
[0009]S4、計算初始圖中各點相對于原點的坐標,建立初始圖點集；
[0010]S5、選取與初始圖有重合點的掃描圖作為二次掃描圖，根據與初始圖重合點坐標計算二次掃描圖各點坐標，建立二次掃描圖點集；
[0011]S6、選取與二次掃描圖有重合點的掃描圖作為三次掃描圖，根據與二次掃描圖重合點坐標計算三次掃描圖各點坐標，建立三次掃描圖點集；
[0012]S7、依次類推，獲得全面覆蓋目標物的掃描點集；
[0013]S8、根據掃描點集建立目標模型。
[0014]優選地，步驟SI中，工作臺順著同一方向勻速旋轉。
[0015]本發明充分利用相對坐標的唯一性，以坐標傳遞的方式計算多幅掃描圖的各點坐標，從而獲得目標物表面各點坐標，并生成目標模型，完成對目標物的掃描及模型重建工作。
[0016]本發明中，以與前一份掃描圖的重合點作為后一份掃描圖各點坐標計算的起始點，方法合理，高精度，高效率。
[0017]本發明提供的三維掃描數據處理方法，無需設置特征點，方法簡單合理，適用范圍廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明提出的一種三維掃描數據處理方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]參照圖1，本發明提出的一種三維掃描數據處理方法，通過旋轉工作臺，對目標物進行深度掃描獲得多個掃描圖，對多個掃描圖進行組合，獲得目標模型。
[0020]本發明提出的一種三維掃描數據處理方法具體步驟如下:
[0021]S1、將目標物安置在工作臺上，并旋轉工作臺。
[0022]該步驟中，工作臺順著同一方向勻速旋轉，為掃描工作的穩定可到提供保障。
[0023]旋轉工作臺是進行全方位掃描的基礎，目標物安裝的穩定性直接關系到旋轉過程中目標物的平穩，避免掃描偏差。
[0024]S2、開啟掃描儀定時深度掃描目標物，獲得組合后可全面覆蓋目標物的N份掃描圖，且相鄰兩份掃描圖有重合點，N ^ 3。
[0025]由光學投影可知，對同一物體從兩個方向拍照，拍照范圍是不可能同時滿足全面覆蓋物體并具有重合點的條件的，故而，N > 3。
[0026]該步驟中，可通過設置掃描儀，使得每一份掃描圖均包括目標物中心軸的兩個端點，從而簡化掃描圖的拼合步驟。
[0027]S3、選取一份掃描圖作為初始圖，并從初始圖中選取一個點作為原點。
[0028]S4、計算初始圖中各點相對于原點的坐標,建立初始圖點集。
[0029]S5、選取與初始圖有重合點的掃描圖作為二次掃描圖，根據與初始圖重合點坐標計算二次掃描圖各點坐標，建立二次掃描圖點集。
[0030]S6、選取與二次掃描圖有重合點的掃描圖作為三次掃描圖，根據與二次掃描圖重合點坐標計算三次掃描圖各點坐標，建立三次掃描圖點集。
[0031]S7、依次類推，獲得全面覆蓋目標物的掃描點集。
[0032]步驟S3至S7中充分利用了相對坐標的唯一性，計算出全面覆蓋目標物的掃描點集，精確度高，計算量少，有利于提高數據處理效率。
[0033]S8、根據掃描點集建立目標模型。
[0034]以下結合具體實施例對本發明做進一步解釋。
[0035]本實施例中，N = 3，則具體步驟如下。
[0036]S1A、將目標物安置在工作臺上，并旋轉工作臺。
[0037]S2A、開啟掃描儀，目標物每旋轉120度對目標物進行一次深度掃描目，獲得3份掃描圖，3份掃描圖均包括目標物的最高點和最低點且組合后可全面覆蓋目標物；相鄰兩份掃描圖有重合點，即第一份掃描圖與第二份掃描圖有重合點，第二份掃描圖與第三份掃描圖有重合點，第三份掃描圖與第一份掃描圖有重合點。
[0038]S3A、選取第一份掃描圖作為初始圖，并從初始圖中選取一個點作為原點。
[0039]S4A、計算第一份掃描圖中各點相對于原點的坐標，建立初始圖點集。
[0040]S5A、選取第二份掃描圖與第三份掃描圖作為二次掃描圖，分別根據第二份掃描圖與第三份掃描圖與第一份掃描圖的重合點坐標計算第二份掃描圖與第三份掃描圖各點坐標，建立二次掃描圖點集。
[0041 ] S6A、由于本實施例中，作為初始圖的第一份掃描圖與剩余的掃描圖均有重合點，故而本實施例中沒有三次掃描圖。
[0042]S7A、集合初始圖點集和二次掃描圖點集，獲得全面覆蓋目標物的掃描點集。
[0043]該不中中，同時出現在初始圖點集和二次掃描圖點集中的重合點在建立掃描點集時只計算一次。
[0044]S8A、根據掃描點集建立目標模型。
[0045]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種三維掃描數據處理方法，其特征在于，旋轉工作臺，對目標物進行深度掃描獲得多個掃描圖，對多個掃描圖進行組合，獲得目標模型，具體步驟如下: 51、將目標物安置在工作臺上，并旋轉工作臺； 52、開啟掃描儀定時深度掃描目標物，獲得組合后可全面覆蓋目標物的N份掃描圖，且相鄰兩份掃描圖有重合點，3 ； 53、選取一份掃描圖作為初始圖，并從初始圖中選取一個點作為原點； 54、計算初始圖中各點相對于原點的坐標,建立初始圖點集； 55、選取與初始圖有重合點的掃描圖作為二次掃描圖，根據與初始圖重合點坐標計算二次掃描圖各點坐標，建立二次掃描圖點集； 56、選取與二次掃描圖有重合點的掃描圖作為三次掃描圖，根據與二次掃描圖重合點坐標計算三次掃描圖各點坐標，建立三次掃描圖點集； 57、依次類推，獲得全面覆蓋目標物的掃描點集； 58、根據掃描點集建立目標模型。
2.如權利要求1所述的三維掃描數據處理方法，其特征在于，步驟SI中，工作臺順著同一方向勻速旋轉。
【文檔編號】G01B11/00GK104315974SQ201410566358
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月22日 優先權日:2014年10月22日
【發明者】呂月林 申請人:合肥斯科爾智能科技有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
