070]通過以上的方法實施例的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式?；谶@樣的理解，本申請的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機(jī)設(shè)備(可以是個人計算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:只讀存儲器(R0M)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0071]另一方面，本發(fā)明還提供一種基于TOF相機(jī)的桌面三維掃描系統(tǒng)，包括:
[0072]成像與標(biāo)定單元，其配置為，用于TOF三維掃描系統(tǒng)的搭建與標(biāo)定；
[0073]控制與傳輸單元，其配置為，用于移動終端無線控制與傳輸；
[0074]掃描與上傳單元，其配置為，用于三維掃描并將數(shù)據(jù)上傳云端拼接。
[0075]進(jìn)一步地，所述成像與標(biāo)定單元包括:
[0076]采用TOF相機(jī)作為三維掃描系統(tǒng)的三維成像裝置；
[0077]采用電機(jī)控制的2個自由度的三維云臺作為物體的載體，TOF相機(jī)相對于三維云臺的位置固定；
[0078]使用基于黑白棋盤格視覺標(biāo)定方法完成對TOF相機(jī)內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定分別標(biāo)定三維云臺兩旋轉(zhuǎn)軸與TOF相機(jī)坐標(biāo)系的相對位置。
[0079]進(jìn)一步地，所述控制與傳輸單元包括:
[0080]設(shè)計電路聯(lián)合控制TOF相機(jī)和三維云臺，能夠同時控制云臺旋轉(zhuǎn)和觸發(fā)相機(jī)拍攝；
[0081]在控制系統(tǒng)中加入無線傳輸，具體為使用藍(lán)牙；
[0082]在移動終端編寫相應(yīng)的程序，實現(xiàn)與三維掃描儀的匹配，與數(shù)據(jù)傳輸；
[0083]將三維掃描儀的控制程序置入移動終端程序中，實現(xiàn)移動終端對三維掃描儀的無線控制。
[0084]進(jìn)一步地，所述掃描與上傳單元包括:
[0085]將物體固定于三維云臺上，使用標(biāo)定后的系統(tǒng)對物體進(jìn)行三維掃描，并記錄數(shù)據(jù)；
[0086]使用移動終端控制電機(jī)水平方向旋轉(zhuǎn)，同時控制相機(jī)拍攝物體，每隔一定的角度拍攝一次，記錄物體的三維圖像和旋轉(zhuǎn)平臺的狀態(tài)信息；
[0087]通過無線傳輸模塊，將掃描得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿咏K端；
[0088]當(dāng)水平旋轉(zhuǎn)360度之后，控制三維云臺垂直旋轉(zhuǎn)，同時進(jìn)行拍攝，直到旋轉(zhuǎn)360度，記錄數(shù)據(jù)。
[0089]進(jìn)一步地，所述掃描與上傳單元還包括:
[0090]在掃描的同時，移動終端將得到的掃描數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳云端；
[0091]掃描完成后，在云端采用最近迭代算法(ICP)對一次完整掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像拼接；
[0092]將拼接完成得到的物體的完整三維數(shù)據(jù)圖像通過互聯(lián)網(wǎng)下傳到移動終端，或者置于用戶的云端空間，在網(wǎng)頁上進(jìn)行三維展示。
[0093]為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種單元分別描述。當(dāng)然，在實施本申請時可以把各單元的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)。
[0094]本說明書中的各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點(diǎn)說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于裝置或系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的裝置及系統(tǒng)實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。
[0095]可以理解的是，本申請可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠嬎阆到y(tǒng)環(huán)境或配置中。例如:個人計算機(jī)、服務(wù)器計算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的消費(fèi)電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計算機(jī)、大型計算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計算環(huán)境等等。
[0096]本申請可以在由計算機(jī)執(zhí)行的計算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計算環(huán)境中實踐本申請，在這些分布式計算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計算機(jī)存儲介質(zhì)中。
[0097]需要說明的是，在本文中，諸如“第一”和“第二”等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0098]以上所述僅是本申請的【具體實施方式】，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本申請。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
[0099]以上所述僅是本申請的【具體實施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護(hù)范圍。。
【主權(quán)項】
1.一種基于TOF相機(jī)的桌面三維掃描方法，其特征在于，步驟如下: (1)T0F三維掃描系統(tǒng)搭建與標(biāo)定； (2)移動終端無線控制與傳輸； (3)三維掃描并將數(shù)據(jù)上傳云端拼接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟(I)中，TOF三維掃描系統(tǒng)搭建與標(biāo)定方法為: 采用TOF相機(jī)作為三維掃描系統(tǒng)的三維成像裝置； 采用電機(jī)控制的2個自由度的三維云臺作為物體的載體，TOF相機(jī)相對于三維云臺的位置固定； 使用基于黑白棋盤格視覺標(biāo)定方法完成對TOF相機(jī)內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定分別標(biāo)定三維云臺兩旋轉(zhuǎn)軸與TOF相機(jī)坐標(biāo)系的相對位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟(2)中，移動終端無線控制與傳輸?shù)闹萌敕椒? 設(shè)計電路聯(lián)合控制TOF相機(jī)和三維云臺，能夠同時控制云臺旋轉(zhuǎn)和觸發(fā)相機(jī)拍攝； 在控制系統(tǒng)中加入無線傳輸模塊，具體為使用藍(lán)牙； 在移動終端編寫相應(yīng)的程序，實現(xiàn)與三維掃描儀的匹配，與數(shù)據(jù)傳輸； 將三維掃描儀的控制程序置入移動終端程序中，實現(xiàn)移動終端對三維掃描儀的無線控制。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟(3)中，三維掃描的方法為: 將物體固定于三維云臺上，使用標(biāo)定后的系統(tǒng)對物體進(jìn)行三維掃描，并記錄數(shù)據(jù)； 使用移動終端控制電機(jī)水平方向旋轉(zhuǎn)，同時控制相機(jī)拍攝物體，每隔一定的角度拍攝一次，記錄物體的三維圖像和旋轉(zhuǎn)平臺的狀態(tài)信息； 通過無線傳輸模塊，將掃描得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿咏K端； 當(dāng)水平旋轉(zhuǎn)360度之后，控制三維云臺垂直旋轉(zhuǎn)，同時進(jìn)行拍攝，直到旋轉(zhuǎn)360度，記錄數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟(3)中，數(shù)據(jù)上傳云端拼接的方法為: 在掃描的同時，移動終端將得到的掃描數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳云端； 掃描完成后，在云端采用最近迭代算法(ICP)對一次完整掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像拼接； 將拼接完成得到的物體的完整三維數(shù)據(jù)圖像通過互聯(lián)網(wǎng)下傳到移動終端，或者置于用戶的云端空間，在網(wǎng)頁上進(jìn)行三維展示。6.一種基于TOF相機(jī)的桌面三維掃描系統(tǒng)，其特征在于，包括: 成像與標(biāo)定單元，其配置為，用于TOF三維掃描系統(tǒng)的搭建與標(biāo)定； 控制與傳輸單元，其配置為，用于移動終端無線控制與傳輸； 掃描與上傳單元，其配置為，用于三維掃描并將數(shù)據(jù)上傳云端拼接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述成像與標(biāo)定單元包括: 采用TOF相機(jī)作為三維掃描系統(tǒng)的三維成像裝置； 采用電機(jī)控制的2個自由度的三維云臺作為物體的載體，TOF相機(jī)相對于三維云臺的位置固定； 使用基于黑白棋盤格視覺標(biāo)定方法完成對TOF相機(jī)內(nèi)外參數(shù)的標(biāo)定分別標(biāo)定三維云臺兩旋轉(zhuǎn)軸與TOF相機(jī)坐標(biāo)系的相對位置。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述控制與傳輸單元包括: 設(shè)計電路聯(lián)合控制TOF相機(jī)和三維云臺，能夠同時控制云臺旋轉(zhuǎn)和觸發(fā)相機(jī)拍攝； 在控制系統(tǒng)中加入無線傳輸，具體為使用藍(lán)牙； 在移動終端編寫相應(yīng)的程序，實現(xiàn)與三維掃描儀的匹配，與數(shù)據(jù)傳輸； 將三維掃描儀的控制程序置入移動終端程序中，實現(xiàn)移動終端對三維掃描儀的無線控制。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述掃描與上傳單元包括: 將物體固定于三維云臺上，使用標(biāo)定后的系統(tǒng)對物體進(jìn)行三維掃描，并記錄數(shù)據(jù)； 使用移動終端控制電機(jī)水平方向旋轉(zhuǎn)，同時控制相機(jī)拍攝物體，每隔一定的角度拍攝一次，記錄物體的三維圖像和旋轉(zhuǎn)平臺的狀態(tài)信息； 通過無線傳輸模塊，將掃描得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿咏K端； 當(dāng)水平旋轉(zhuǎn)360度之后，控制三維云臺垂直旋轉(zhuǎn)，同時進(jìn)行拍攝，直到旋轉(zhuǎn)360度，記錄數(shù)據(jù)。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述掃描與上傳單元還包括: 在掃描的同時，移動終端將得到的掃描數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳云端； 掃描完成后，在云端采用最近迭代算法(ICP)對一次完整掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像拼接； 將拼接完成得到的物體的完整三維數(shù)據(jù)圖像通過互聯(lián)網(wǎng)下傳到移動終端，或者置于用戶的云端空間，在網(wǎng)頁上進(jìn)行三維展示。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于TOF相機(jī)的三維掃描系統(tǒng)及其掃描方法，以無線模塊實現(xiàn)掃描儀和移動終端的無線通信，移動終端控制掃描儀自動掃描，采用TOF深度相機(jī)采集物體的三維圖像，以云臺的三維旋轉(zhuǎn)改變物體相對于相機(jī)的姿態(tài)，獲取物體不同姿態(tài)的三維圖像，將獲取的三維圖像上傳云端，在云端進(jìn)行圖像拼接，得到物體完整的三維圖像。
【IPC分類】G01C11/00
【公開號】CN105526913
【申請?zhí)枴緾N201510868410
【發(fā)明人】歐攀, 李瑞祥
【申請人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月1日