本實用新型涉及三維掃描技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維掃描裝置。

背景技術(shù)：

三維掃描是集光、機、電和計算機技術(shù)于一體的高新技術(shù)，主要用于對物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)。它的重要意義在于能夠?qū)嵨锏牧Ⅲw信息轉(zhuǎn)換為計算機能直接處理的數(shù)字信號，為實物數(shù)字化提供了相當(dāng)方便快捷的手段，在工業(yè)、醫(yī)療服務(wù)業(yè)及文化產(chǎn)業(yè)上均有較廣泛的應(yīng)用。

然而，現(xiàn)有的三維掃描裝置多采用計算機控制相機進行拍攝，通過相機傳輸數(shù)據(jù)到計算機中進行處理完成待掃描物體的三維掃描，使用不方便，過程耗時長，生產(chǎn)成本高，局限于用在某些專業(yè)領(lǐng)域和場所，不具有應(yīng)用的廣泛性，而且相機需要專門的裝置提取固定，被固定的相機只能用于三維測量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種三維掃描裝置，其采用移動終端來拍攝待掃描物體的圖像并在移動終端上完成待掃描物體的三維掃描和顯示，使得三維掃描不在僅限于使用在計算機上。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種三維掃描裝置，其包括夾持組件、底座、發(fā)光器件、至少一個左側(cè)移動終端、至少一個右側(cè)移動終端和旋轉(zhuǎn)組件；

所述夾持組件設(shè)置于所述底座的一端，所述夾持組件包括用于設(shè)置所述發(fā)光器件的設(shè)置部，用于夾持所述至少一個左側(cè)移動終端的第一夾持部，以及用于夾持所述至少一個右側(cè)移動終端的第二夾持部；

所述旋轉(zhuǎn)組件設(shè)置于所述底座的另一端且位于所述發(fā)光器件的出光光路上，所述左側(cè)移動終端或所述右側(cè)移動終端控制所述旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)組件用于放置待掃描物體；

所述左側(cè)移動終端獲取所述待掃描物體的第一圖像，以及所述右側(cè)移動終端獲取所述待掃描物體的第二圖像，所述左側(cè)移動終端或所述右側(cè)移動終端根據(jù)所述第一圖像和所述第二圖像分析處理以獲取所述待掃描物體的三維圖像。

作為本實用新型的進一步改進，所述設(shè)置部包括伸縮桿、左支撐桿和右支撐桿，所述伸縮桿的后端固定設(shè)置于所述底座上，所述發(fā)光器件設(shè)置于所述伸縮桿與所述左支撐桿和所述右支撐桿相交的前端，所述伸縮桿的前端沿所述發(fā)光器件的出光光路方向伸長或縮短，所述左支撐桿的一端和所述右支撐桿的一端設(shè)置于伸縮桿的前端，所述左支撐桿的另一端與所述第一夾持部連接，所述右支撐桿的另一端與所述第二夾持部連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述左支撐桿和所述右支撐桿相對于所述發(fā)光器件的出光光路軸對稱，所述左支撐桿與所述伸縮桿之間形成第一夾角，所述右支撐桿與所述伸縮桿之間形成第二夾角，所述第一夾角的角度值與所述第二夾角的角度值相等。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一夾角的取值范圍和所述第二夾角的取值范圍為110度-130度。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一夾持部和所述第二夾持部上均設(shè)有攝像孔，所述左側(cè)移動終端和所述右側(cè)移動終端均包括攝像頭，所述左側(cè)移動終端卡合于所述第一夾持部或所述右側(cè)移動終端卡合于所述第二夾持部時，所述攝像頭正對所述攝像孔。

作為本實用新型的進一步改進，所述旋轉(zhuǎn)組件包括轉(zhuǎn)臺、步進電機、控制器和通訊部件，所述步進電機、控制器和通訊部件設(shè)置于所述轉(zhuǎn)臺內(nèi)，所述控制器分別與所述步進電機和所述通訊部件連接，所述通訊部件用于接收所述移動終端發(fā)送的旋轉(zhuǎn)指令并傳遞至所述控制器，所述控制器用于根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)指令控制所述步進電機工作，所述步進電機帶動所述轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)。

作為本實用新型的進一步改進，所述發(fā)光器件為線結(jié)構(gòu)光發(fā)射器。

作為本實用新型的進一步改進，所述三維掃描裝置還包括標(biāo)定組件，所述標(biāo)定組件放置于所述旋轉(zhuǎn)組件上，所述標(biāo)定組件包括標(biāo)定臺、標(biāo)定板和支架，所述標(biāo)定臺的上表面上設(shè)有多條凹槽，所述凹槽用于放置所述標(biāo)定板，所述支架用于支撐所述標(biāo)定板。

作為本實用新型的進一步改進，所述支架包括支撐部、第一連接部和第二連接部，所述第一連接部垂直設(shè)置于所述支撐部的頂端，所述第二連接部設(shè)置于所述標(biāo)定板上，所述第一連接部包括多個鋸齒，所述第二連接部上設(shè)有與所述鋸齒匹配的齒槽，所述鋸齒卡合于所述齒槽內(nèi)，且所述鋸齒移動至不同的齒槽時，所述標(biāo)定板位置改變。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的三維掃描裝置利用帶攝像頭的移動終端代替外部相機拍攝并存儲待掃描物體的圖像，并通過移動終端完成對圖像的處理利用移動終端代替外部相機直接拍攝并存儲圖像，完成圖像的采集，再將拍攝的圖像到傳輸至其中一個移動終端上，同步處理相應(yīng)的圖像，利用移動終端代替計算機完成圖像處理和三維掃描模塊，降低了三維掃描裝置的生產(chǎn)成本，節(jié)省了時間，擴大了三維掃描裝置的使用場景和使用領(lǐng)域更加。

附圖說明

圖1為本實用新型三維掃描裝置一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型三維掃描裝置夾持組件一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型三維掃描裝置旋轉(zhuǎn)組件一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型三維掃描裝置標(biāo)定臺一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型三維掃描裝置標(biāo)定板和支架一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型三維掃描裝置鋸齒一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用來限定本實用新型。

圖1和圖2展示了本實用新型三維掃描裝置的一種實施例。在本實施例中，如圖1所示，該三維掃描裝置包括夾持組件1、底座2、發(fā)光器件3、至少一個左側(cè)移動終端4、至少一個右側(cè)移動終端5和旋轉(zhuǎn)組件6，本實施例中，左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5的數(shù)目為一個以上，但左側(cè)移動終端4的數(shù)目需要與右側(cè)移動終端5的數(shù)目相同，本實施例以一個左側(cè)移動終端4和一個右側(cè)移動終端5為例進行說明；夾持組件1設(shè)置于底座2的一端，夾持組件1包括用于設(shè)置發(fā)光器件3的設(shè)置部11，該發(fā)光器件3設(shè)置于設(shè)置部11的端部，其發(fā)出的光照射至待掃描物體表面，該夾持組件1還包括用于夾持左側(cè)移動終端4的第一夾持部12，以及夾持右側(cè)移動終端5的第二夾持部13；旋轉(zhuǎn)組件6設(shè)置于底座2的另一端且位于發(fā)光器件3的出光光路上，該旋轉(zhuǎn)組件6用于放置待掃描物體，左側(cè)移動終端4或右側(cè)移動終端5控制旋轉(zhuǎn)組件6旋轉(zhuǎn)；左側(cè)移動終端4用于獲取待掃描物體的第一圖像，以及右側(cè)移動終端5用于獲取待掃描物體的第二圖像，左側(cè)移動終端4或右側(cè)移動終端5根據(jù)第一圖像和第二圖像分析處理以獲取待掃描物體的三維圖像。

本實施例中，掃描待掃描物體時，將待掃描物體放置于旋轉(zhuǎn)組件6上，發(fā)光器件3發(fā)出的光照射至待掃描物體表面，左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5拍攝待掃描物體的圖像，其中，以其中一個移動終端為主移動終端，另一移動終端為輔移動終端，例如以左側(cè)移動終端4位主移動終端，右側(cè)移動終端5為輔移動終端，該左側(cè)移動終端4獲取待掃描物體的第一圖像，該右側(cè)移動終端5獲取待掃描物體的第二圖像后將第二圖像傳輸至左側(cè)移動終端4，左側(cè)移動終端4根據(jù)第一圖像和第二圖像進行分析處理，從而獲得待掃描物體的三維圖像，此外，在拍攝圖像過程中，該左側(cè)移動終端4還用于控制旋轉(zhuǎn)組件6按預(yù)設(shè)的規(guī)則進行旋轉(zhuǎn)，帶動待掃描物體旋轉(zhuǎn)，從而全面獲取待掃描物體表面的特征。本實施例通過采用移動終端獲取圖像并處理圖像的方式，從而使得該三維掃描裝置便于拆卸和攜帶，其應(yīng)用場景更廣泛，并且通過移動終端就可以完成待掃描物體的三維掃描，節(jié)省了成本。

為了防止移動終端拍攝的圖像中，待掃描物體占有的空間太小使得待掃描物體的細節(jié)部分難以分析處理，在上述實施例的基礎(chǔ)上，其他實施例中，設(shè)置部11包括伸縮桿111、左支撐桿112和右支撐桿113，伸縮桿111的后端固定設(shè)置于底座2上，發(fā)光器件3設(shè)置于伸縮桿111的前端，伸縮桿111的前端沿發(fā)光器件3的出光光路方向伸長或縮短，左支撐桿112的一端和右支撐桿113的一端設(shè)置于伸縮桿111的前端，左支撐桿112的另一端與第一夾持部12連接，右支撐桿113的另一端與第二夾持部13連接。

本實施例中，該伸縮桿111在進行伸縮時，其帶動第一夾持部12和第二夾持部13靠近或遠離放置于旋轉(zhuǎn)組件6上的待掃描物體(如圖2虛線所示)，從而使得左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5拍攝的圖像中，待掃描物體的細節(jié)部分均能看清楚，優(yōu)選地，拍攝的圖像中待掃描物體占有的空間超過整個圖像的2/3時效果最佳。

為了保證左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5拍攝的圖像中待掃描物體的大小一致，方便移動終端進行分析處理，在上述實施例的基礎(chǔ)上，其他實施例中，左支撐桿112和右支撐桿113相對于發(fā)光器件3的出光光路軸對稱，左支撐桿112與伸縮桿111之間形成第一夾角114，右支撐桿113與伸縮桿111之間形成第二夾角115，第一夾角114的角度值與第二夾角115的角度值相等。

本實施例中，若左側(cè)移動終端4獲取的第一圖像和右側(cè)移動終端5獲取的第二圖像中待掃描物體的大小不一致，則導(dǎo)致兩個圖像中拍攝的待掃描物體的細節(jié)部分不一致，移動終端難以進行處理，本實施例中左支撐桿112和右支撐桿113相對于發(fā)光器件3的出光光路軸對稱，從而使得左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5相對于發(fā)光器件3的出光光路軸對稱，所以左側(cè)移動終端4獲取的第一圖像和右側(cè)移動終端5獲取的第二圖像中，待掃描物體的大小一致，方便移動終端分析處理圖像，完成待掃描物體的三維掃描。

進一步的，上述實施例中，第一夾角114的取值范圍和第二夾角115的取值范圍均為110度-130度，且第一夾角114的角度值和第二夾角115的角度值相等，在該取值范圍內(nèi)，左側(cè)移動終端4拍攝的第一圖像和右側(cè)移動終端5拍攝的第二圖像效果佳，便于分析處理，優(yōu)選地，該第一夾角114和第二夾角115的角度值為120度。

為了避免移動終端的攝像頭被擋住，在上述實施例的基礎(chǔ)上，其他實施例中，第一夾持部12和第二夾持部13上均設(shè)有攝像孔(圖中未示出)，左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5均包括攝像頭(圖中未示出)，左側(cè)移動終端4卡合于第一夾持部12時，左側(cè)移動終端4上的攝像頭正對第一夾持部12上的攝像孔，右側(cè)移動終端5卡合于第二夾持部13時，右側(cè)移動終端5的攝像頭正對第二夾持部13上的攝像孔。

本實施例中，通過設(shè)置在第一夾持部12和第二夾持部13上設(shè)置攝像孔，防止第一夾持部12和第二夾持部13遮擋左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5的攝像頭。

為了能夠全面的拍攝到待掃描物體的所有圖像，在上述實施例的基礎(chǔ)上，其他實施例中，如圖3所示，旋轉(zhuǎn)組件6包括轉(zhuǎn)臺61、步進電機62、控制器63和通訊部件64，當(dāng)將左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5分別夾持于夾持組件1上時，以左側(cè)移動終端為例，左側(cè)移動終端4與通訊部件64匹配，并可發(fā)送旋轉(zhuǎn)指令至通訊部件64，優(yōu)選地，左側(cè)移動終端4與通訊部件64的匹配包括但不限于通過藍牙或WIFI實現(xiàn)，還可通過其他無線信號或者有線連接的方式來實現(xiàn)；步進電機62、控制器63和通訊部件64設(shè)置于轉(zhuǎn)臺61內(nèi)，控制器63分別與步進電機62和通訊部件64連接，通訊部件64用于接收左側(cè)移動終端4或右側(cè)移動終端5發(fā)送的旋轉(zhuǎn)指令并傳遞至控制器63，控制器63用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)指令控制步進電機62工作，步進電機62帶動轉(zhuǎn)臺61旋轉(zhuǎn)。

本實施例中，左側(cè)移動終端4與通訊部件64匹配后，左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5每拍攝完一組圖像，左側(cè)移動終端4發(fā)送一條旋轉(zhuǎn)指令至通訊部件64，通訊部件64將接收到的旋轉(zhuǎn)指令傳輸至控制器63，控制器63控制旋轉(zhuǎn)組件6旋轉(zhuǎn)，其中，可以通過預(yù)設(shè)的方式設(shè)定每次旋轉(zhuǎn)的角度值，從而充分的拍攝待掃描物體的各種角度的外表面圖像，例如，可以設(shè)置每次旋轉(zhuǎn)60度，旋轉(zhuǎn)一周則需要旋轉(zhuǎn)6次，從而完成待掃描物體的三維掃描。

進一步的，在上述實施例中，發(fā)光器件3為線結(jié)構(gòu)光發(fā)射器，該發(fā)光器件3發(fā)出的線結(jié)構(gòu)光照射至待掃描物體表面。

為了保證掃描結(jié)果的準確性，完成待掃描物體的三維掃描，在上述實施例的基礎(chǔ)上，其他實施例中，如圖4和圖5所示，三維掃描裝置還包括標(biāo)定組件7，該標(biāo)定組件7用于對三維掃描裝置進行參數(shù)標(biāo)定，進行標(biāo)定操作時，將該標(biāo)定組件7放置于旋轉(zhuǎn)組件6上，標(biāo)定組件7包括標(biāo)定臺71、標(biāo)定板72和支架73，標(biāo)定臺71的上表面上設(shè)有多條凹槽711，凹槽711用于放置標(biāo)定板72，支架73用于支撐標(biāo)定板72。

本實施例中，在對待掃描物體進行三維掃描之前，標(biāo)定板72垂直于標(biāo)定臺71，保持這個位置不變就可以通過移動支架73使得標(biāo)定板72移動至不同的凹槽711中，從而完成對該三維掃描裝置的線結(jié)構(gòu)光光平面的標(biāo)定、轉(zhuǎn)臺61的轉(zhuǎn)軸方向向量的標(biāo)定和轉(zhuǎn)軸中心的標(biāo)定。

為了進一步提升左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5拍攝的圖像的效果，在上述實施例的基礎(chǔ)上，其他實施例中，支架73包括支撐部731、第一連接部732和第二連接部733，第一連接部732垂直設(shè)置于支撐部731的頂端，第二連接部733設(shè)置于標(biāo)定板72上；如圖6所示，第一連接部732包括多個鋸齒734，第二連接部733上設(shè)有與鋸齒734匹配的齒槽(圖中未示出)，鋸齒734卡合于齒槽內(nèi)，且鋸齒734移動至不同的齒槽時，標(biāo)定板72位置改變。

本實施例中，該鋸齒734的數(shù)目優(yōu)選為25個，當(dāng)鋸齒移動到不同的齒槽時，則會帶動標(biāo)定板72的位置發(fā)生變化，而通過變化的25個位置，完成左側(cè)移動終端4的攝像頭的內(nèi)參數(shù)和右側(cè)移動終端5的攝像頭的內(nèi)參數(shù)標(biāo)定，保證左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5拍攝的圖像的效果最佳。

本實施例中，利用該三維掃描裝置對待掃描物體進行掃描時，先進行標(biāo)定操作，再執(zhí)行掃描操作，其中，標(biāo)定操作包括以下步驟：將標(biāo)定組件7放置于旋轉(zhuǎn)組件6上，通過將標(biāo)定板72移動至不同的凹槽711內(nèi)，完成對該三維掃描裝置的線結(jié)構(gòu)光光平面的標(biāo)定、轉(zhuǎn)臺61的轉(zhuǎn)軸方向向量的標(biāo)定和轉(zhuǎn)軸中心的標(biāo)定；再將該標(biāo)定板72固定于其中一個凹槽711中，通過第一連接部732上的鋸齒734在第二連接部733上的齒槽內(nèi)移動，完成左側(cè)移動終端4的攝像頭的內(nèi)參數(shù)和右側(cè)移動終端5的攝像頭的內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定，至此完成標(biāo)定操作。其中，進行掃描操作時，假設(shè)以左側(cè)移動終端4為主移動終端，以右側(cè)移動終端5位輔移動終端，其包括以下步驟：將左側(cè)移動終端4置于第一夾持部12上，右側(cè)移動終端5置于第二夾持部13上，同時，左側(cè)移動終端4分別與右側(cè)移動終端5和旋轉(zhuǎn)組件6的通訊部件64通信連接；將待掃描物體放置于旋轉(zhuǎn)組件6的轉(zhuǎn)臺61上，左側(cè)移動終端4進行拍攝獲取第一圖像，右側(cè)移動終端5進行拍攝獲取第二圖像；拍攝完成后，左側(cè)移動終端4發(fā)送旋轉(zhuǎn)指令至所述通訊部件64，旋轉(zhuǎn)組件6根據(jù)通訊指令進行旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)完一次，左側(cè)移動終端4和右側(cè)移動終端5完成一次拍攝，直至旋轉(zhuǎn)組件6旋轉(zhuǎn)一周后，拍攝完成；將右側(cè)移動終端5拍攝的第二圖像全部發(fā)送至左側(cè)移動終端4內(nèi)，左側(cè)移動終端4根據(jù)第一圖像和第二圖像進行分析處理以獲取待掃描物體的三維圖像。

以上對實用新型的具體實施方式進行了詳細說明，但其只作為范例，本實用新型并不限制于以上描述的具體實施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，任何對該實用新型進行的等同修改或替代也都在本實用新型的范疇之中，因此，在不脫離本實用新型的精神和原則范圍下所作的均等變換和修改、改進等，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的范圍內(nèi)。