本技術(shù)涉及三維掃描，特別是涉及一種三維掃描方法、裝置、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、三維掃描儀主要用于偵測(cè)以及分析現(xiàn)實(shí)世界中物體或環(huán)境的形狀數(shù)據(jù)(幾何構(gòu)造)與外觀數(shù)據(jù)(如顏色、表面反照率等性質(zhì))。三維掃描儀通過(guò)對(duì)物體進(jìn)行掃描，得到對(duì)應(yīng)物體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再通過(guò)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建計(jì)算，在虛擬世界中創(chuàng)建實(shí)際物體的數(shù)字模型。在掃描時(shí)，采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)越密集，其重建生成的三維數(shù)據(jù)模型就越精確。相應(yīng)的三維數(shù)據(jù)模型被各個(gè)領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用。

2、傳統(tǒng)技術(shù)中，在通過(guò)三維掃描儀對(duì)大型物體進(jìn)行掃描時(shí)，由于物體的體積較大，操作人員需要借助梯子或者升降臺(tái)，才能夠進(jìn)行對(duì)大型物體的掃描。但在完成一個(gè)區(qū)域的掃描之后，需要移動(dòng)梯子或是升降臺(tái)的位置，才能繼續(xù)對(duì)大型物體的下一區(qū)域進(jìn)行后續(xù)的掃描。這就增大掃描的難度，并且掃描效率低，耗費(fèi)掃描時(shí)間長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種對(duì)于大型待掃描物降低掃描難度，提高掃描效率，減少掃描時(shí)長(zhǎng)的三維掃描方法、裝置、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種三維掃描方法，所述方法包括：獲取待掃描物體的參數(shù)信息；根據(jù)所述參數(shù)信息，為無(wú)人機(jī)掃描儀規(guī)劃掃描路徑；所述待掃描物體包括多個(gè)掃描區(qū)域；控制所述無(wú)人機(jī)掃描儀，根據(jù)所述掃描路徑對(duì)所述待掃描物體進(jìn)行掃描，生成對(duì)應(yīng)每個(gè)掃描區(qū)域的區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)；根據(jù)多個(gè)所述區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)，生成所述待掃描物體的三維圖像。

3、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述參數(shù)信息，為無(wú)人機(jī)掃描儀規(guī)劃掃描路徑包括：根據(jù)所述參數(shù)信息，確定所述待掃描物體對(duì)應(yīng)的多個(gè)掃描區(qū)域；根據(jù)多個(gè)所述掃描區(qū)域，生成無(wú)人機(jī)掃描儀的掃描路徑。

4、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)多個(gè)所述掃描區(qū)域，生成無(wú)人機(jī)掃描儀的掃描路徑包括：每個(gè)所述掃描區(qū)域?qū)?yīng)設(shè)置有跟蹤裝置；控制所述跟蹤裝置對(duì)相應(yīng)的掃描區(qū)域進(jìn)行預(yù)掃描，生成多個(gè)掃描區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)掃描數(shù)據(jù)；根據(jù)多個(gè)所述預(yù)掃描數(shù)據(jù)，生成無(wú)人機(jī)掃描儀的掃描路徑。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制所述無(wú)人機(jī)掃描儀，根據(jù)所述掃描路徑對(duì)所述待掃描物體進(jìn)行掃描，生成對(duì)應(yīng)每個(gè)掃描區(qū)域的區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括：實(shí)時(shí)獲取用戶輸入的基于所述掃描路徑的移動(dòng)指令；根據(jù)所述移動(dòng)指令，控制所述無(wú)人機(jī)掃描儀進(jìn)行移動(dòng)，并同時(shí)對(duì)所述待掃描物體進(jìn)行掃描；獲取所述無(wú)人機(jī)掃描儀采集的對(duì)應(yīng)每個(gè)掃描區(qū)域的區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制所述無(wú)人機(jī)掃描儀，根據(jù)所述掃描路徑對(duì)所述待掃描物體進(jìn)行掃描，生成對(duì)應(yīng)每個(gè)掃描區(qū)域的區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括：每個(gè)所述掃描區(qū)域?qū)?yīng)設(shè)置有跟蹤裝置；控制所述無(wú)人機(jī)掃描儀，根據(jù)所述掃描路徑依次對(duì)每個(gè)所述掃描區(qū)域進(jìn)行掃描，生成對(duì)應(yīng)每個(gè)掃描區(qū)域的區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)；控制所述跟蹤裝置實(shí)時(shí)采集所述無(wú)人機(jī)掃描儀在掃描過(guò)程中的位姿數(shù)據(jù)；所述區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所述位姿數(shù)據(jù)同步。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制所述無(wú)人機(jī)掃描儀，根據(jù)所述掃描路徑依次對(duì)每個(gè)所述掃描區(qū)域進(jìn)行掃描包括：控制所述無(wú)人機(jī)掃描儀對(duì)掃描路徑中的第一掃描區(qū)域進(jìn)行掃描；確定所述第一掃描區(qū)域是否完成掃描，若完成掃描，則根據(jù)所述掃描路徑依次對(duì)后續(xù)掃描區(qū)域進(jìn)行掃描并確定是否完成掃描，直至對(duì)所述待掃描物體完成掃描。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制所述跟蹤裝置實(shí)時(shí)采集所述無(wú)人機(jī)掃描儀在掃描過(guò)程中的位姿數(shù)據(jù)包括：控制所述跟蹤裝置實(shí)時(shí)采集所述無(wú)人機(jī)掃描儀在掃描過(guò)程中的標(biāo)記點(diǎn)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述標(biāo)記點(diǎn)數(shù)據(jù)，生成與當(dāng)前時(shí)刻所述區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)同步的位姿數(shù)據(jù)。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述所述控制所述跟蹤頭實(shí)時(shí)采集所述無(wú)人機(jī)掃描儀在掃描過(guò)程中的標(biāo)記點(diǎn)數(shù)據(jù)包括：若所述無(wú)人機(jī)掃描儀在兩個(gè)所述掃描區(qū)域交界處進(jìn)行掃描；則獲取兩個(gè)所述掃描區(qū)域?qū)?yīng)的兩個(gè)所述跟蹤裝置，分別采集的所述無(wú)人機(jī)掃描儀的標(biāo)記點(diǎn)數(shù)據(jù)；根據(jù)兩個(gè)所述跟蹤裝置采集的所述無(wú)人機(jī)掃描儀的標(biāo)記點(diǎn)數(shù)據(jù)，確定最終標(biāo)記點(diǎn)數(shù)據(jù)。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)多個(gè)所述區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)，生成所述待掃描物體的三維圖像包括：根據(jù)所述位姿數(shù)據(jù)，將所述區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至所述跟蹤裝置的坐標(biāo)系下；根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的所述區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)，重建生成待掃描物體的三維圖像。

11、第二方面，本技術(shù)還提供了一種三維掃描裝置，所述裝置包括：獲取模塊，用于獲取待掃描物體的參數(shù)信息；路徑規(guī)劃模塊，用于根據(jù)所述參數(shù)信息，為無(wú)人機(jī)掃描儀規(guī)劃掃描路徑；所述待掃描物體包括多個(gè)掃描區(qū)域；掃描模塊，用于控制所述無(wú)人機(jī)掃描儀，根據(jù)所述掃描路徑對(duì)所述待掃描物體進(jìn)行掃描，生成對(duì)應(yīng)每個(gè)掃描區(qū)域的區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)；重建模塊，用于根據(jù)多個(gè)所述區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)，生成所述待掃描物體的三維圖像。

12、第三方面，本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備。所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第一方面所述的三維掃描方法。

13、第四方面，本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第一方面所述的三維掃描方法。

14、第五方面，本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第一方面所述的三維掃描方法。

15、第六方面，本技術(shù)還提供了一種三維掃描系統(tǒng)，包括跟蹤裝置和無(wú)人機(jī)掃描儀，其中，所述跟蹤裝置用于實(shí)時(shí)采集所述無(wú)人機(jī)掃描儀在掃描過(guò)程中的位姿數(shù)據(jù)；所述無(wú)人機(jī)掃描儀用于對(duì)待掃描物體進(jìn)行分區(qū)域掃描，生成對(duì)應(yīng)每個(gè)掃描區(qū)域的區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)；所述所述區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)與所述位姿數(shù)據(jù)同步。

16、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)掃描儀包括無(wú)人機(jī)、多個(gè)第一圖像采集機(jī)構(gòu)、多個(gè)激光機(jī)構(gòu)以及標(biāo)記機(jī)構(gòu)；所述第一圖像采集機(jī)構(gòu)、激光機(jī)構(gòu)以及標(biāo)記機(jī)構(gòu)與所述無(wú)人機(jī)一體設(shè)置；所述無(wú)人機(jī)用于根據(jù)掃描路徑進(jìn)行位姿改變；多個(gè)所述激光機(jī)構(gòu)用于產(chǎn)生激光線，并將所述激光線投影至所述待掃描物體；多個(gè)所述第一圖像采集機(jī)構(gòu)用于采集投影有所述激光線的所述待掃描物體的圖像；所述標(biāo)記機(jī)構(gòu)的周向設(shè)置有多個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，用于被所述跟蹤裝置采集以生成位姿數(shù)據(jù)。

17、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)掃描儀包括：無(wú)人機(jī)以及掃描組件；所述掃描組件與所述無(wú)人機(jī)固定連接；所述無(wú)人機(jī)用于根據(jù)掃描路徑進(jìn)行位姿改變；所述掃描組件用于對(duì)待待掃描物體進(jìn)行分區(qū)域掃描，生成對(duì)應(yīng)每個(gè)掃描區(qū)域的區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

18、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述掃描組件包括：多個(gè)第一圖像采集機(jī)構(gòu)、多個(gè)激光機(jī)構(gòu)以及標(biāo)記機(jī)構(gòu)；所述第一圖像采集機(jī)構(gòu)、激光機(jī)構(gòu)以及標(biāo)記機(jī)構(gòu)均外接于所述無(wú)人機(jī)上；多個(gè)所述激光機(jī)構(gòu)用于產(chǎn)生激光線，并將所述激光線投影至所述待掃描物體；多個(gè)所述第一圖像采集機(jī)構(gòu)用于采集投影有所述激光線的所述待掃描物體的圖像；所述標(biāo)記機(jī)構(gòu)的周向設(shè)置有多個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，用于被所述跟蹤裝置采集以生成位姿數(shù)據(jù)。

19、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述三維掃描系統(tǒng)還包括：多個(gè)第一補(bǔ)光機(jī)構(gòu)；多個(gè)所述第一補(bǔ)光機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述無(wú)人機(jī)上，且設(shè)置于所述第一圖像采集機(jī)構(gòu)的周圍。

20、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述跟蹤裝置包括：多個(gè)第二圖像采集機(jī)構(gòu)以及第二補(bǔ)光機(jī)構(gòu)；第二圖像采集機(jī)構(gòu)用于實(shí)時(shí)采集所述無(wú)人機(jī)掃描儀在掃描過(guò)程中的位姿數(shù)據(jù)；多個(gè)所述第二補(bǔ)光機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述跟蹤裝置上，且設(shè)置于所述第二圖像采集機(jī)構(gòu)的周圍。

21、三維掃描方法、裝置、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。通過(guò)獲取待掃描物體的參數(shù)信息，再根據(jù)該參數(shù)信息，為無(wú)人機(jī)掃描儀規(guī)劃掃描路徑，掃描路徑規(guī)劃完成之后，控制無(wú)人機(jī)掃描儀，根據(jù)相應(yīng)的掃描路徑移動(dòng)，對(duì)待掃描物體進(jìn)行掃描，生成對(duì)應(yīng)每個(gè)掃描區(qū)域的區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)，最終根據(jù)所有區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)，生成待掃描物體的三維圖像。通過(guò)無(wú)人機(jī)掃描儀按照規(guī)劃的掃描路徑進(jìn)行移動(dòng)，對(duì)待掃描物體進(jìn)行掃描，得到區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)，最終根據(jù)區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成三維圖像?；跓o(wú)人機(jī)掃描儀對(duì)大型待掃描物體進(jìn)行掃描，能夠降低掃描難度，提高掃描效率，進(jìn)一步的減少掃描時(shí)長(zhǎng)。