CN105763702B - 基于移动终端的三维成像方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于移动终端的三维成像装置，基于移动终端的三维成像装置包括：控制模块，用于控制移动终端中的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体进行二维截面扫描；获取模块，用于获取移动终端中的超声波传感器接收到的超声波信号；生成模块，用于基于获取到的超声波信号生成二维图像，并根据生成的二维图像生成三维图像。本发明还提出一种基于移动终端的三维成像方法。本发明通过超声波扫描生成三维图像，由于超声波在扫描生成三维图像时不受外部环境光线的影响，则生成的三维图像的精度较高。

Description

基于移动终端的三维成像方法和装置

技术领域

本发明涉及三维成像技术领域，尤其涉及一种基于移动终端的三维成像方法和装置。

背景技术

3D扫描近年来随着3D打印的发展不断升温，随时扫描、记录一件感兴趣的东西，成为消费者除照片和视频格式以外另一种新形式，用户也希望通过3D扫描方式生成三维图像以记录感兴趣的物品，现有技术中，由于移动终端体积的限制，往往通过摄像头进行3D扫描以生成三维图像，然而摄像头扫描技术往往依靠拍摄的图像的明暗关系判断物体表面高低，以生成三维图像，在光线较差时，导致生成的三维图像中的细节比较模糊，生成的三维图像的精度较低。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于移动终端的三维成像方法和装置，旨在解决移动终端生成的三维图像精度较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于移动终端的三维成像装置，所述基于移动终端的三维成像装置包括：

控制模块，用于控制移动终端中的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体进行二维截面扫描；

获取模块，用于获取移动终端中的超声波传感器接收到的超声波信号；

生成模块，用于基于获取到的所述超声波信号生成二维图像，并根据生成的所述二维图像生成三维图像。

可选地，所述基于移动终端的三维成像装置还包括：

第一显示模块，用于显示生成的所述三维图像；

所述生成模块，还用于在检测到基于当前显示的所述三维图像参考切面的切换操作时，根据生成的所述二维图像以及所述参考切面重新生成所述三维图像并显示。

可选地，所述基于移动终端的三维成像装置还包括：

调整模块，用于降低所述三维图像中内部区域中像素点的灰阶值；

第二显示模块，用于显示灰阶值调整后的所述三维图像；

所述获取模块，还用于在检测到用户基于当前显示的所述三维图像触发的触摸操作时，获取所述触摸操作对应的图像区域；

所述调整模块，还用于增大获取的所述图像区域中像素点的灰阶值。

可选地，所述基于移动终端的三维成像装置还包括：

判断模块，用于在获取到所述超声波信号后，判断当前的成像模式；

所述生成模块，还用于在当前的成像模式为三维成像时，基于获取到的所述超声波信号生成二维图像；并在当前的成像模式为三维轮廓检测时，生成所述待扫描物体的三维轮廓。

可选地，所述基于移动终端的三维成像装置还包括：

所述获取模块，用于根据所述超声波信号获取所述待扫描物体的纹理信息；

存储模块，用于保存所述获取模块获取到的纹理信息，以根据所述纹理信息对所述待扫描物体的图像进行调整。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于移动终端的三维成像方法，所述基于移动终端的三维成像方法包括步骤：

控制移动终端中的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体进行二维截面扫描；

获取移动终端中的超声波传感器接收到的超声波信号，基于获取到的所述超声波信号生成二维图像；

根据生成的所述二维图像生成三维图像。

可选地，所述根据生成的所述二维图像生成三维图像的步骤之后，所述基于移动终端的三维成像方法还包括步骤：

显示生成的所述三维图像；

在检测到基于当前显示的所述三维图像参考切面的切换操作时，根据生成的所述二维图像以及所述参考切面重新生成所述三维图像并显示。

可选地，所述根据生成的所述二维图像生成三维图像的步骤之后，所述基于移动终端的三维成像方法还包括步骤：

降低所述三维图像中内部区域中像素点的灰阶值，并显示灰阶值调整后的所述三维图像；

在检测到用户基于当前显示的所述三维图像触发的触摸操作时，获取所述触摸操作对应的图像区域；

增大获取的所述图像区域中像素点的灰阶值。

可选地，所述基于获取到的所述超声波信号生成二维图像的步骤之前，所述基于移动终端的三维成像方法包括步骤：

在获取到所述超声波信号后，判断当前的成像模式；

在当前的成像模式为三维成像时，执行基于获取到的所述超声波信号生成二维图像的步骤；

所述判断当前的成像模式的步骤之后，所述基于移动终端的三维成像方法的包括：

在当前的成像模式为三维轮廓检测时，生成所述待扫描物体的三维轮廓。

可选地，所述执行生成所述待扫描物体的三维轮廓并显示的步骤的同时，执行以下步骤：

根据所述超声波信号获取所述待扫描物体的纹理信息并保存，以根据所述纹理信息对所述待扫描物体的图像进行调整。

本发明提出的基于移动终端的三维成像方法和装置，在移动终端中设置超声波换能器以及超声波传感器，在生成三维图像时，控制移动终端中的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体进行二维截面扫描，通过移动终端中的超声波传感器接收到待扫描物体反射的超声波信号，并基于获取到的所述超声波信号生成二维图像，然后根据生成的所述二维图像生成三维图像，由于超声波在扫描生成三维图像时不受外部环境光线的影响，则生成的三维图像的精度较高。

附图说明

图1为实现本发明各个实施例一个可选的移动终端的硬件结构示意图；

图2为移动终端通信***示意图；

图3为本发明基于移动终端的三维成像装置第一实施例的功能模块示意图；

图4为本发明基于移动终端的三维成像装置第二实施例的功能模块示意图；

图5为本发明基于移动终端的三维成像装置第三实施例的功能模块示意图；

图6为本发明基于移动终端的三维成像装置第四实施例的功能模块示意图；

图7为本发明基于移动终端的三维成像方法第一实施例的流程示意图；

图8为本发明基于移动终端的三维成像方法第二实施例的流程示意图；

图9为本发明基于移动终端的三维成像方法第三实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

图1为实现本发明各个实施例一个可选的移动终端的硬件结构示意图。

移动终端100可以包括无线通信单元110、A/V(音频/视频)输入单元120、用户输入单元130、超声波装置140、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190等等。图1示出了具有各种组件的移动终端，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。

无线通信单元110通常包括一个或多个组件，其允许移动终端100与无线通信装置或网络之间的无线电通信。例如，无线通信单元可以包括广播接收模块111和移动通信模块112中的至少一个。

广播接收模块111经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。广播管理服务器可以是生成并发送广播信号和/或广播相关信息的服务器或者接收之前生成的广播信号和/或广播相关信息并且将其发送给终端的服务器。广播信号可以包括TV广播信号、无线电广播信号、数据广播信号等等。而且，广播信号可以进一步包括与TV或无线电广播信号组合的广播信号。广播相关信息也可以经由移动通信网络提供，并且在该情况下，广播相关信息可以由移动通信模块112来接收。广播信号可以以各种形式存在，例如，其可以以数字多媒体广播(DMB)的电子节目指南(EPG)、数字视频广播手持(DVB-H)的电子服务指南(ESG)等等的形式而存在。广播接收模块111可以通过使用各种类型的广播装置接收信号广播。特别地，广播接收模块111可以通过使用诸如多媒体广播-地面(DMB-T)、数字多媒体广播-卫星(DMB-S)、数字视频广播-手持(DVB-H)，前向链路媒体(MediaFLO^@)的数据广播装置、地面数字广播综合服务(ISDB-T)等等的数字广播装置接收数字广播。广播接收模块111可以被构造为适合提供广播信号的各种广播装置以及上述数字广播装置。经由广播接收模块111接收的广播信号和/或广播相关信息可以存储在存储器160(或者其它类型的存储介质)中。

移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如，接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。

A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。A/V输入单元120可以包括相机121和麦克风122，相机121对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置获得的静态图像或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元151上。经相机121处理后的图像帧可以存储在存储器160(或其它存储介质)中或者经由无线通信单元110进行发送，可以根据移动终端的构造提供两个或更多相机121。麦克风122可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由移动通信模块112发送到移动通信基站的格式输出。麦克风122可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。

用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端的各种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息，并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如，检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。特别地，当触摸板以层的形式叠加在显示单元151上时，可以形成触摸屏。

超声波装置140包括超声波换能器141以及超声波传感器142，超声波换能器140在控制器180的控制下发射超声波，该超声波换能器140可在控制器180的控制下进行移动，超声波传感器142用于接收移动终端所在环境内的超声波并转换为超声波信号，并将该超声波信号传输至控制器180进行处理。

接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)等等。另外，具有识别模块的装置(下面称为“识别装置”)可以采取智能卡的形式，因此，识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端和外部装置之间传输数据。

另外，当移动终端100与外部底座连接时，接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端是否准确地安装在底座上的信号。输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如，音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151和音频输出模块152等等。

显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如，当移动终端100处于电话通话模式时，显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如，文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时，显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。

同时，当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时，显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(三维)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看，这可以称为透明显示器，典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定想要的实施方式，移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置)，例如，移动终端可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。

音频输出模块152可以在移动终端处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将无线通信单元110接收的或者在存储器160中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且，音频输出模块152可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块152可以包括拾音器、蜂鸣器等等。

存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等，或者可以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如，电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且，存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。

存储器160可以包括至少一种类型的存储介质，存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。

控制器180通常控制移动终端的总体操作。例如，控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外，控制器180可以包括用于再现(或回放)多媒体数据的多媒体模块181，多媒体模块181可以构造在控制器180内，或者可以构造为与控制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理，以将在触摸屏上执行的手写输入或者图像绘制输入识别为字符或图像。

电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。

这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件码值可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件码值可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。

至此，己经按照其功能描述了移动终端。下面，为了简要起见，将描述诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型移动终端等等的各种类型的移动终端中的滑动型移动终端作为示例。因此，本发明能够应用于任何类型的移动终端，并且不限于滑动型移动终端。

如图1中所示的移动终端100可以被构造为利用经由帧或分组发送数据的诸如有线和无线通信装置以及基于卫星的通信装置来操作。

现在将参考图2描述其中根据本发明的移动终端能够操作的通信装置。

这样的通信装置可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如，由通信装置使用的空中接口包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和通用移动通信装置(UMTS)(特别地，长期演进(LTE))、全球移动通信装置(GSM)等等。作为非限制性示例，下面的描述涉及CDMA通信装置，但是这样的教导同样适用于其它类型的装置。

参考图2，CDMA无线通信装置可以包括多个移动终端100、多个基站(BS)270、基站控制器(BSC)275和移动交换中心(MSC)280。MSC280被构造为与公共电话交换网络(PSTN)290形成接口。MSC280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC275形成接口。回程线路可以根据若干己知的接口中的任一种来构造，接口包括例如E1/T1、ATM，IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是，如图2中所示的装置可以包括多个BSC2750。

每个BS270可以服务一个或多个分区(或区域)，由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS270。或者，每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS270可以被构造为支持多个频率分配，并且每个频率分配具有特定频谱(例如，1.25MHz,5MHz等等)。

分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS270也可以被称为基站收发器子装置(BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下，术语"基站"可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS270。基站也可以被称为"蜂窝站"。或者，特定BS270的各分区可以被称为多个蜂窝站。

如图2中所示，广播发射器(BT)295将广播信号发送给在装置内操作的移动终端100。如图1中所示的广播接收模块111被设置在移动终端100处以接收由BT295发送的广播信号。在图2中，示出了几个全球定位装置(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100中的至少一个。

在图2中，描绘了多个卫星300，但是理解的是，可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。如图1中所示的GPS模块115通常被构造为与卫星300配合以获得想要的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外，可以使用可以跟踪移动终端的位置的其它技术。另外，至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。

作为无线通信装置的一个典型操作，BS270接收来自各种移动终端100的反向链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反向链路信号被在特定BS270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC275。BSC提供通话资源分配和包括BS270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC275还将接收到的数据路由到MSC280，其提供用于与PSTN290形成接口的额外的路由服务。类似地，PSTN290与MSC280形成接口，MSC与BSC275形成接口，并且BSC275相应地控制BS270以将正向链路信号发送到移动终端100。

基于上述移动终端硬件结构以及通信装置的结构，提出本发明基于移动终端的三维成像装置各个实施例。

如图3所示，图3为本发明基于移动终端的三维成像装置第一实施例的功能模块示意图。需要强调的是，对本领域的技术人员来说，图3所示功能模块图仅仅是一个较佳实施例的示例图，本领域的技术人员围绕图3所示的基于移动终端的三维成像装置的功能模块，可轻易进行新的功能模块的补充；各功能模块的名称是自定义名称，仅用于辅助理解该基于移动终端的三维成像装置的各个程序功能块，不用于限定本发明的技术方案，本发明技术方案的核心是，各自定义名称的功能模块所要达成的功能。

本实施例提出一种基于移动终端的三维成像装置，基于移动终端的三维成像装置包括：

控制模块10，用于控制移动终端中的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体进行二维截面扫描；

在本实施例中，可控制移动终端的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体的二维界面进行扫描，具体扫描二维截面的方式包括：1)平行扫超法，控制换能器沿直线做均匀连续的平行位移，以获得一系列平行等距的二维切面图像；2)扇形扫描法，扫描平面的近场基本固定，远场沿Z轴方向扇形移动，形成一系列二维截面；3)旋转扫描法，以二维切面图像中声束方向的中心平分线为轴，使超声波换能器做180度旋转按，获得围绕轴线360度范围内一系列相互均匀成角，且中心平分线相互重叠的二维切面图像

获取模块20，用于获取移动终端中的超声波传感器接收到的超声波信号；

生成模块30，用于基于获取到的超声波信号生成二维图像，并根据生成的二维图像生成三维图像。

在生成二维图像时，可将超声波传感器接收到的超声信号以及超声波换能器发射的参考超声信号进行干涉以成像，得到二维图像。

可对生成的二维图像进行定位以得到二维图像的空间坐标，并根据二维图像的空间坐标进行三维重建以生成三维图像，可在超声波换能器上安装定位装置如磁场定位装置(包括电磁场发生器、空间位置感测器以及微处理器)对超声波换能器进行定位，从而确定得到的每帧二维图像的空间坐标(x、y、z)以及图像方位(α、β、γ)，根据各个二维图像的空间坐标和图像方位进行三维重建以生成三维图像。在生成三维图像后可在移动终端上显示该三维图像也可将该三维图像发送至其它终端上进行显示。

该三维图像信息进行保存时，可仅保存各个二维图像的信息，每次用户在触发三维图像的显示操作时，可通过保存的二维图像的信息进行三维图像的重建，以显示出三维图像。

本实施例提出的基于移动终端的三维成像装置，在移动终端中设置超声波换能器以及超声波传感器，在生成三维图像时，控制移动终端中的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体进行二维截面扫描，通过移动终端中的超声波传感器接收到待扫描物体反射的超声波信号，并基于获取到的超声波信号生成二维图像，然后根据生成的二维图像生成三维图像，由于超声波在扫描生成三维图像时不受外部环境光线的影响，则生成的三维图像的精度较高。

进一步地，参考图4，基于第一实施例提出本发明基于移动终端的三维成像装置第二实施例，在本实施例中，基于移动终端的三维成像装置还包括：

第一显示模块40，用于显示生成的三维图像；

生成模块30，还用于在检测到基于当前显示的三维图像参考切面的切换操作时，根据生成的二维图像以及参考切面重新生成三维图像并显示。

在本实施例中，用户可以通过参考切面设置界面重新设置参考切面，可基于重新设置的参考切面来进行三维图像的重建，以调整三维图像的查看角度；可以理解的是，用户可通过旋转当前显示的三维图像以调整三维图像的显示角度，即在接收到调整三维图像显示角度的操作时，获取调整后的三维图像显示角度，并根据获取的显示角度确定参考切面，并根据确定的参考切换以及二维图像进行三维图像的重建。

本实施例提出的方案通过三维图像的重建实现三维图像观察角度的切换，使得三维图像的显示更加灵活。

进一步地，参考图5，基于第一或第二实施例提出本发明基于移动终端的三维成像装置第三实施例，在本实施例中，基于移动终端的三维成像装置还包括：

调整模块50，用于降低三维图像中内部区域中像素点的灰阶值；

第二显示模块60，还用于显示灰阶值调整后的三维图像；

获取模块10，还用于在检测到用户基于当前显示的三维图像触发的触摸操作时，获取触摸操作对应的图像区域；

调整模块50，还用于增大获取的图像区域中像素点的灰阶值。

第一显示模块40和第二显示模块60可相同也可不同，在本实施例中可通过调整感兴趣区域的灰阶值实现对感兴趣区域的突出显示使得用户查看更加方便。

进一步地，参考图6，基于第一或第二实施例提出本发明基于移动终端的三维成像装置第四实施例，在本实施例中，

判断模块70，用于在获取到超声波信号后，判断当前的成像模式；

生成模块30，还用于在当前的成像模式为三维成像时，基于获取到的超声波信号生成二维图像；并在当前的成像模式为三维轮廓检测时，生成待扫描物体的三维轮廓。

在本实施例中，可通过预先选择成像模式来生成不同的图像，在仅需要生成三维轮廓时直接提取一系列空间坐标点通过连线生成三维轮廓即可；可以理解的是，也可预设切面成像模式，例如，在通过移动终端进行骨折部位的超声探测时，可能仅需要显示某一个切面即可知晓受伤状况，此时，可设置切面扫描模式，在当前模式为切面扫描模式时，直接显示生成的二维图像中的预设切面。可以理解的是，也可预设骨折探测模式则移动终端可预存需要探测的切面的位置，则仅需要获取预设位置的切面对应的二维图像即可。

可以理解的是，获取模块10，用于根据超声波信号获取待扫描物体的纹理信息；该基于移动终端的三维成像装置还包括存储模块，用于保存获取模块获取到的纹理信息，以根据纹理信息对待扫描物体的图像进行调整。

在本实施例中，可通过超声波探测待扫描物体表面的纹理信息，并在通过其它方式获取到的图像中通过该纹理信息对图形的中的光影细节进行调整，例如通过摄像头拍摄的照片往往受光线影响，被拍摄物体表面的纹理不够清楚，则可通过调用超声波探测得到额纹理信息进行调整。

本发明进一步提供一种基于移动终端的三维成像方法。

参照图7，图7为本发明基于移动终端的三维成像方法第一实施例的流程示意图。

本实施例一种基于移动终端的三维成像方法，基于移动终端的三维成像方法包括步骤：

步骤S10，控制移动终端中的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体进行二维截面扫描；

在本实施例中，可控制移动终端的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体的二维界面进行扫描，具体扫描二维截面的方式包括：1)平行扫超法，控制换能器沿直线做均匀连续的平行位移，以获得一系列平行等距的二维切面图像；2)扇形扫描法，扫描平面的近场基本固定，远场沿Z轴方向扇形移动，形成一系列二维截面；3)旋转扫描法，以二维切面图像中声束方向的中心平分线为轴，使超声波换能器做180度旋转按，获得围绕轴线360度范围内一系列相互均匀成角，且中心平分线相互重叠的二维切面图像。

步骤S20，获取移动终端中的超声波传感器接收到的超声波信号，基于获取到的超声波信号生成二维图像；

步骤S30，根据生成的二维图像生成三维图像。

在生成二维图像时，可将超声波传感器接收到的超声信号以及超声波换能器发射的参考超声信号进行干涉以成像，得到二维图像。

可对生成的二维图像进行定位以得到二维图像的空间坐标，并根据二维图像的空间坐标进行三维重建以生成三维图像，可在超声波换能器上安装定位装置如磁场定位装置(包括电磁场发生器、空间位置感测器以及微处理器)对超声波换能器进行定位，从而确定得到的每帧二维图像的空间坐标(x、y、z)以及图像方位(α、β、γ)，根据各个二维图像的空间坐标和图像方位进行三维重建以生成三维图像。在生成三维图像后可在移动终端上显示该三维图像也可将该三维图像发送至其它终端上进行显示。

该三维图像信息进行保存时，可仅保存各个二维图像的信息，每次用户在触发三维图像的显示操作时，可通过保存的二维图像的信息进行三维图像的重建，以显示出三维图像。

本实施例提出的基于移动终端的三维成像方法，在移动终端中设置超声波换能器以及超声波传感器，在生成三维图像时，控制移动终端中的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体进行二维截面扫描，通过移动终端中的超声波传感器接收到待扫描物体反射的超声波信号，并基于获取到的超声波信号生成二维图像，然后根据生成的二维图像生成三维图像，由于超声波在扫描生成三维图像时不受外部环境光线的影响，则生成的三维图像的精度较高。

进一步地，参考图8，基于第一实施例提出本发明基于移动终端的三维成像方法第二实施例，在本实施例中，步骤S30之后，基于移动终端的三维成像装置还包括：

步骤S40，显示生成的三维图像；

步骤S50，在检测到基于当前显示的三维图像参考切面的切换操作时，根据生成的二维图像以及参考切面重新生成三维图像并显示。

在本实施例中，用户可以通过参考切面设置界面重新设置参考切面，可基于重新设置的参考切面来进行三维图像的重建，以调整三维图像的查看角度；可以理解的是，用户可通过旋转当前显示的三维图像以调整三维图像的显示角度，即在接收到调整三维图像显示角度的操作时，获取调整后的三维图像显示角度，并根据获取的显示角度确定参考切面，并根据确定的参考切换以及二维图像进行三维图像的重建。

本实施例提出的方案通过三维图像的重建实现三维图像观察角度的切换，使得三维图像的显示更加灵活。

进一步地，参考图9，基于第一或第二实施例提出本发明基于移动终端的三维成像方法第三实施例，在本实施例中，步骤S30之后，基于移动终端的三维成像方法还包括：

步骤S60，降低三维图像中内部区域中像素点的灰阶值，并显示灰阶值调整后的三维图像；

步骤S70，在检测到用户基于当前显示的三维图像触发的触摸操作时，获取触摸操作对应的图像区域；

步骤S80，增大获取的图像区域中像素点的灰阶值。

在本实施例中可通过调整感兴趣区域的灰阶值实现对感兴趣区域的突出显示使得用户查看更加方便。

进一步地，参考图6，基于第一或第二实施例提出本发明基于移动终端的三维成像方法第四实施例，在本实施例中，基于获取到的超声波信号生成二维图像的步骤之前，基于移动终端的三维成像方法包括步骤：

在获取到超声波信号后，判断当前的成像模式；

在当前的成像模式为三维成像时，执行基于获取到的超声波信号生成二维图像的步骤；

判断当前的成像模式的步骤之后，基于移动终端的三维成像方法的包括：

在当前的成像模式为三维轮廓检测时，生成待扫描物体的三维轮廓。

在本实施例中，可通过预先选择成像模式来生成不同的图像，在仅需要生成三维轮廓时直接提取一系列空间坐标点通过连线生成三维轮廓即可；可以理解的是，也可预设切面成像模式，例如，在通过移动终端进行骨折部位的超声探测时，可能仅需要显示某一个切面即可知晓受伤状况，此时，可设置切面扫描模式，在当前模式为切面扫描模式时，直接显示生成的二维图像中的预设切面。可以理解的是，也可预设骨折探测模式则移动终端可预存需要探测的切面的位置，则仅需要获取预设位置的切面对应的二维图像即可。

可以理解的是，执行步骤S30的同时，执行以下步骤：

根据超声波信号获取待扫描物体的纹理信息并保存，以根据纹理信息对待扫描物体的图像进行调整。

在本实施例中，可通过超声波探测待扫描物体表面的纹理信息，并在通过其它方式获取到的图像中通过该纹理信息对图形的中的光影细节进行调整，例如通过摄像头拍摄的照片往往受光线影响，被拍摄物体表面的纹理不够清楚，则可通过调用超声波探测得到额纹理信息进行调整。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是移动终端，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于移动终端的三维成像装置，其特征在于，所述基于移动终端的三维成像装置包括：

控制模块，用于控制移动终端中的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体进行二维截面扫描；

获取模块，用于获取移动终端中的超声波传感器接收到的超声波信号，根据所述超声波信号获取所述待扫描物体表面的纹理信息；

判断模块，用于在获取到所述超声波信号后，判断当前的成像模式；

生成模块，用于基于获取到的所述超声波信号生成二维图像，并根据生成的所述二维图像生成三维图像，还用于在当前的成像模式为三维轮廓检测时，生成所述待扫描物体的三维轮廓；

存储模块，用于保存所述获取模块获取到的纹理信息，在通过其他方式获取到的图像中根据所述纹理信息对所述待扫描物体的图像进行调整。

2.如权利要求1所述的基于移动终端的三维成像装置，其特征在于，所述基于移动终端的三维成像装置还包括：

第一显示模块，用于显示生成的所述三维图像；

所述生成模块，还用于在检测到基于当前显示的所述三维图像参考切面的切换操作时，根据生成的所述二维图像以及所述参考切面重新生成所述三维图像并显示。

3.如权利要求1或2所述的基于移动终端的三维成像装置，其特征在于，所述基于移动终端的三维成像装置还包括：

调整模块，用于降低所述三维图像中内部区域中像素点的灰阶值；

第二显示模块，用于显示灰阶值调整后的所述三维图像；

所述获取模块，还用于在检测到用户基于当前显示的所述三维图像触发的触摸操作时，获取所述触摸操作对应的图像区域；

所述调整模块，还用于增大获取的所述图像区域中像素点的灰阶值。

4.一种基于移动终端的三维成像方法，其特征在于，所述基于移动终端的三维成像方法包括步骤：

控制移动终端中的超声波换能器发射超声波，以对待扫描物体进行二维截面扫描；

判断当前的成像模式；

在当前的成像模式为三维成像时，获取移动终端中的超声波传感器接收到的超声波信号，基于获取到的所述超声波信号生成二维图像，根据生成的所述二维图像生成三维图像；

在当前的成像模式为三维轮廓检测时，生成所述待扫描物体的三维轮廓；

根据所述超声波信号获取所述待扫描物体表面的纹理信息并保存，在通过其他方式获取到的图像中根据所述纹理信息对所述待扫描物体的图像进行调整。

5.如权利要求4所述的基于移动终端的三维成像方法，其特征在于，所述根据生成的所述二维图像生成三维图像的步骤之后，所述基于移动终端的三维成像方法还包括步骤：

显示生成的所述三维图像；

在检测到基于当前显示的所述三维图像参考切面的切换操作时，根据生成的所述二维图像以及所述参考切面重新生成所述三维图像并显示。

6.如权利要求4或5所述的基于移动终端的三维成像方法，其特征在于，所述根据生成的所述二维图像生成三维图像的步骤之后，所述基于移动终端的三维成像方法还包括步骤：

降低所述三维图像中内部区域中像素点的灰阶值，并显示灰阶值调整后的所述三维图像；

在检测到用户基于当前显示的所述三维图像触发的触摸操作时，获取所述触摸操作对应的图像区域；

增大获取的所述图像区域中像素点的灰阶值。