CN111023970A - 多模式三维扫描方法及*** - Google Patents

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Abstract

一种多模式三维扫描方法，包括以下步骤：S1、获得经标定过的相机在不同扫描模式下的内参和外参，在切换扫描模式时，相机内参同步触发对应变换；S2、用户根据扫描需求，选择执行激光投影扫描模式、散斑投影扫描模式或过渡扫描模式。在整个扫描过程中不断融合转换下，散斑重建和激光线重建被统一到同一坐标系下，输出被扫描物体表面点云。以及提供一种多模式三维扫描***。本发明适用多种扫描场景、增加单台扫描仪复用性、降低使用成本、高性价比。

Description

多模式三维扫描方法及***
技术领域
本发明属于三维扫描仪技术领域，涉及一种多模式三维扫描方法及***。
背景技术
近几年三维扫描行业发展迅速，出现了手持激光扫描仪，手持拍照式扫描仪，固定式拍照式扫描仪以及其他多种激光三维重建测量装置。上述装置的结构大多采用一种光学投影装置和工业镜头的组合，根据三维重建原理得到被测物体的三维表面信息。其中，手持式扫描仪以其便携性，被广泛用在汽车、航空、船舶、文物保护和医疗等行业中。
基于激光和工业镜头的三维重建中，不同波段的激光对三维重建的效果也不同，现有技术中，手持式激光扫描仪通常应用红色激光或结合蓝色激光，实现不同的扫描效果。在上述激光扫描的过程中，需要在扫描场景粘贴标志点，通过标志点的拼接使得重建的每帧点云统一到同一坐标系下，后续结合修补标志点算法，从而得到被扫描物体完整表面信息。然而，在有些扫描场景中，首先被扫描物体不允许粘贴标志点，其次标志点修补过程中往往会出现细节丢失情况无法真实的还原被扫描物体表面信息，导致无法应用于不能使用标志点直接重建的应用领域，如珍贵文物重建等。已有的拍照式扫描仪通常应用散斑投影装置代替标志点，从而重建出完整的三维表面。但是散斑投影方式中由于散斑的重建精度和三维点云特征拼接精度较低，无法得到高精度重建表面，无法很好地应用于高精度要求的工业领域。
在不同应用场景中，需要选择不同的扫描设备，如何结合各扫描模式的特性，在同一个扫描设备中适用于不同应用场景，是一件十分困难的事情。
发明内容
为了克服已有手持式扫描仪使用场景受限、扫描不同场景物体过程繁琐、成本较高的问题，本发明提供了一种多模式三维扫描方法及***，具有包含多个不同波段激光器、不同重建方式、适用多种扫描场景、增加单台扫描仪复用性、降低使用成本、高性价比等特性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多模式三维扫描方法，包括以下步骤：
S1、获得经标定过的相机在不同扫描模式下的内参和外参，在切换扫描模式时，相机内参同步触发对应变换；
S2、用户根据扫描需求，选择执行对应的扫描模式：
S21、激光投影扫描模式：进行激光投影，获得2D激光线和标志点图像并提取2D激光线以及标志点信息，利用三角法或对极线原理重建出三维激光线点云和标志点，并根据已有的标志点匹配信息得到前后帧点云的转换关系，从而得到同一坐标系下被扫描物体的表面点云；
S22、散斑投影扫描模式：进行散斑投影，获得并提取2D散斑图像信息，利用模板匹配原理重建出三维面阵点云，并根据已有的点云特征点信息得到当前帧与之前帧的点云的转换关系，从而得到同一坐标系下的被扫描物体的表面点云。
进一步，所述步骤S2还包括：
S23、从激光扫描模式转换到散斑扫描模式的过渡扫描模式：先使用激光扫描模式获得2D激光线图像，重建三维激光线和标志点，并根据标志点转换关系得到三维激光线点云，再切换到散斑投影，重建散斑图像三维面阵点云，并根据已有三维激光线点云特征与当前三维面阵点云特征进行匹配，得到其点云转换关系，把当前点云转换到已有坐标系下。
再进一步，所述步骤S2还包括：
S24、从激光扫描模式转换到散斑扫描模式的过渡扫描模式：先使用激光扫描模式获得2D激光线图像，重建三维激光线和标志点，并根据标志点转换关系得到三维激光线点云，再切换到散斑投影，重建至少三个在先的激光扫描视野下的标志点，并根据已有标志点与当前帧标志点进行匹配，得到其点云转换关系，把当前点云转换到已有坐标系下。
更进一步，所述步骤S2还包括：
S25、从散斑扫描模式转换到激光扫描模式的过渡扫描模式：先使用散斑扫描模式重建面阵点云与标志点集合，再切换到激光扫描模式，重建至少三个在先的散斑视野下的标志点，再根据已有的散斑重建出的标志点特征对切换后激光重建出的标志点特征进行匹配，得到其点云转换关系，把当前点云转换到已有坐标系下。
上述步骤中，整个扫描过程在不断融合转换，散斑重建和激光线重建被统一到同一坐标系下，最终输出被扫描物体表面点云。
一种多模式三维扫描***，包括至少一个激光投影器、至少一个散斑投影器、至少两个固定位置的相机和计算处理单元，所述***还包括同步触发单元，与至少两个投影器连接和至少两个相机连接，并对当前工作模式对应的投影器和相机进行同步触发。
进一步，该***还包括带通滤光片，配置于所述至少两个相对位置已知的相机，其带通波段和至少两个投影器波段分别对应。
进一步，所述***中的投影器为红光投影器和红外VCSEL投影器组合、蓝光投影器和红外VCSEL投影器组合或者红光投影器、蓝光投影器和红外VCSEL投影器组合。
更进一步，所述***还包括纹理相机，用于以获取被扫描物体纹理信息；所述同步触发单元与所述纹理相机连接，所述纹理相机与纹理贴图单元连接，所述纹理贴图单元与计算处理单元联合得到扫描模型。
更进一步，所述***中的至少两个固定位置的相机镜头为两个工业镜头或者两个工业镜头和彩色纹理镜头组合。
更进一步，所述***中的计算处理单元包括：从相机获取2D图像数据进行提取的2D图像处理器；根据不同扫描模式选择对应的已标定的相机内参和外参的波段同步切换判断单元；根据在用户选定的扫描模式选择相应的相机参数和不同的重建方式，结合2D图像处理器的输出数据，计算两相机的每对帧2D图像到3D点云的转换、得到三维点云信息的3D数据重建器；通过点云或标志点的特征拼接把当前帧局部坐标系下的3D点云转换到全局坐标系下的3D数据转换器。
本发明的有益效果主要表现在：适用多种扫描场景、增加单台扫描仪复用性、降低使用成本、高性价比。
附图说明
图1为本发明实施例中多模式三维扫描方法及装置原理图；
图2为本发明实施例中的多模式三维扫描方法三维重建计算处理单元示意图；
图3为本发明实施例中的过渡扫描模式示意图；
图中：1.被扫描物体，2.激光线示意图，3.散斑投影示意图，4.标志点，5.处理终端，22.多模式三维扫描装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图3，一种多模式三维扫描方法，包括以下步骤：
S1、获得经标定过的相机在不同扫描模式下的内参和外参，在切换扫描模式时，相机内参同步触发对应变换；
S2、用户根据扫描需求，选择执行对应的扫描模式：
S21、激光投影扫描模式：进行激光投影，获得2D激光线和标志点图像并提取2D激光线以及标志点信息，利用三角法或对极线原理重建出三维激光线点云和标志点，并根据已有的标志点匹配信息得到前后帧点云的转换关系，从而得到同一坐标系下被扫描物体的表面点云；
S22、散斑投影扫描模式：进行散斑投影，获得并提取2D散斑图像信息，利用模板匹配原理重建出三维面阵点云，并根据已有的点云特征点信息得到当前帧与之前帧的点云的转换关系，从而得到同一坐标系下的被扫描物体的表面点云。
进一步，所述步骤S2还包括：
S23、从激光扫描模式转换到散斑扫描模式的过渡扫描模式：先使用激光扫描模式获得2D激光线图像，重建三维激光线和标志点，并根据标志点转换关系得到三维激光线点云，再切换到散斑投影，重建散斑图像三维面阵点云，并根据已有三维激光线点云特征与当前三维面阵点云特征进行匹配，得到其点云转换关系，把当前点云转换到已有坐标系下。
再进一步，所述步骤S2还包括：
S24、从激光扫描模式转换到散斑扫描模式的过渡扫描模式：先使用激光扫描模式获得2D激光线图像，重建三维激光线和标志点，并根据标志点转换关系得到三维激光线点云，再切换到散斑投影，重建至少三个在先的激光扫描视野下的标志点，并根据已有标志点与当前帧标志点进行匹配，得到其点云转换关系，把当前点云转换到已有坐标系下。
更进一步，所述步骤S2还包括：
S25、从散斑扫描模式转换到激光扫描模式的过渡扫描模式：先使用散斑扫描模式重建面阵点云与标志点集合，再切换到激光扫描模式，重建至少三个在先的散斑视野下的标志点，再根据已有的散斑重建出的标志点特征对切换后激光重建出的标志点特征进行匹配，得到其点云转换关系，把当前点云转换到已有坐标系下。
上述步骤中，整个扫描过程在不断融合转换，散斑重建和激光线重建被统一到同一坐标系下，最终输出被扫描物体表面点云。
一种多模式三维扫描***，该***包括至少一个激光投影器、至少一个散斑投影器、至少两个固定位置的相机和计算处理单元，还包括同步触发单元，与至少两个投影器连接和至少两个相机连接，并对当前工作模式对应的投影器和相机进行同步触发。
进一步，该***还包括带通滤光片，配置于所述至少两个相对位置已知的相机，其带通波段和至少两个投影器波段分别对应。
进一步，所述***中的投影器为红光投影器和红外VCSEL投影器组合、蓝光投影器和红外VCSEL投影器组合或者红光投影器、蓝光投影器和红外VCSEL投影器组合。
更进一步，所述***还包括纹理相机，用于以获取被扫描物体纹理信息；所述同步触发单元与所述纹理相机连接，所述纹理相机与纹理贴图单元连接，所述纹理贴图单元与计算处理单元联合得到扫描模型。
更进一步，所述***中的至少两个固定位置的相机镜头为两个工业镜头或者两个工业镜头和彩色纹理镜头组合。
更进一步，所述***中的计算处理单元包括：从相机获取2D图像数据进行提取的2D图像处理器；根据不同扫描模式选择对应的已标定的相机内参和外参的波段同步切换判断单元；根据在用户选定的扫描模式选择相应的相机参数和不同的重建方式，结合2D图像处理器的输出数据，计算两相机的每对帧2D图像到3D点云的转换、得到三维点云信息的3D数据重建器；通过点云或标志点的特征拼接把当前帧局部坐标系下的3D点云转换到全局坐标系下的3D数据转换器。
下面以过渡扫描模式S22为例，说明如下：
图1为多模式装置原理图，包括两个波段激光投影器，分别为650nm红色激光线和940nm红外散斑投影；同步触发单元，与两个激光投影器连接对一个当前工作波段的激光投影器进行同步触发；两个相对位置已知的相机，相机带有多带通滤光片，带通波段和两个激光投影装置波段对应，另外可以添加纹理相机以获取被扫描物体纹理信息；以及图像计算处理单元，进行2D到3D的重建，如果添加了纹理相机则需要纹理贴图单元，最终得到一个被扫描模型。
图2为主要多模式三维扫描方法计算处理单元图示，主要包括从相机获取获取2D图像数据进行轮廓提取的2D图像处理器；根据不同扫描模式选择对应的已标定的相机内参和畸变系数的波段同步切换判断单元；根据相机参数并结合不同光波段对应的相机空间相对位置从而能够选择不同重建方式，如：激光线的对极线重建和散斑的模板匹配重建，从而得出三维点云信息的3D数据重建器；同时还包括计算每帧点云的拼接转换关系的3D数据转换器，这其中根据不同扫描模式会有基于标志点特征的拼接转换以及根据点云特征的拼接转换，最终输出从2D图像到3D点云的转换。
扫描前首先分别使用张正友标定法标定红色激光线和红外散斑对应的相机内参和畸变系数，以及使用立体标定法标定两相机的空间相对位置关系。
扫描前首先分别使用张正友标定法标定红色激光线和红外散斑对应的相机内参和畸变系数，以及使用立体标定法标定两相机对应光波段的空间相对位置关系。张正友标定：x＝K·[R|T]·X
x:点P在图像坐标系中的坐标；K：相机内参；R|T：相机外参；X：点P在世界坐标系的坐标；
立体标定：
Figure BDA0002321919380000071
其中，RL TL：相机1的外参；RR TR：相机2的外参。
在特征较少的扫描场景，开启红色激光扫描模式，同步触发单元触发相机对应波段的滤光片工作，在计算处理单元的对应波段参数同步切换判断单元同步选择对应波段的相机内参和畸变系数。
从两相机获取2D激光线轮廓图像以及标志点轮廓图像，传入计算处理单元，利用对极线约束原理重建出三维激光线点云，并根据前后帧重建的标志点三维信息关系，得到前后帧点云的拼接变换RT，从而得到同一坐标系下的被扫描物体的表面点云。
在特征丰富的扫描场景，开启红外散斑扫描模式，同步触发单元触发相机对应波段的滤光片工作，在计算处理单元的对应波段参数同步切换判断单元同步选择对应波段的相机内参和畸变系数。
从两相机获取2D散斑图像数据，传入计算处理单元利用模板匹配原理重建出三维表面点云，同时应用SIFT算法提取前后帧的点云中特征点，然后应用ICP算法得到前后帧的拼接转换关系RT，从而得到同一坐标系下的被扫描物体的表面点云。
由于标志点修补无法较好复原细节特征，并且有些被扫描物体无法完全粘贴标志点，所以混合扫描模式可以很好地解决这种难题。首先开启激光扫描模式如图3中位置1根据上述激光重建模式不断重建得到三维点云信息；在无法应用标志点信息拼接时，开启散斑扫描模式图3中位置2，同步触发相机滤光片对应带通波段，计算处理单元中的对应波段参数同步切换判断单元同步选择对应波段的相机内参和畸变系数，应用上述散斑重建模式中的重建方法得到三维点云信息；由激光扫描重建得到的点云转换到全局坐标系的拼接转换关系为R1T1并且应用SIFT算法提取点云特征点，当前散斑重建得到的点云P应用SIFT算法提取特征点，特别的当前散斑重建的单幅点云需要与前面已扫描点云有重合部分，然后应用RANSAC和ICP算法对已扫描的激光重建点云和当前散斑重建点云进行匹配，求得两者之间的转换关系R2T2，即：P1＝R2*P+T2，进一步P2＝R1*P1+T1，最终得到P2＝R1*(R2*P+T)+T1，建立起散斑投影重建点云到全局坐标系的转换关系；特别的如果需要在先散斑扫描模式重建的基础上切换激光线扫描模式，则需要在前一帧散斑扫描重建中重建出激光重建需要的部分标志点信息，则在下一帧激光线重建中，根据标志点信息进行拼接转换到同一坐标系下；最终统一到同一坐标系下，得到完整的被扫描物体表面点云。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多模式三维扫描方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、获得经标定过的相机在不同扫描模式下的内参和外参，在切换扫描模式时，相机内参同步触发对应变换；
S2、用户根据扫描需求，选择执行对应的扫描模式：
S21、激光投影扫描模式：进行激光投影，获得2D激光线和标志点图像并提取2D激光线以及标志点信息，利用三角法或对极线原理重建出三维激光线点云和标志点，并根据已有的标志点匹配信息得到前后帧点云的转换关系，从而得到同一坐标系下被扫描物体的表面点云；
S22、散斑投影扫描模式：进行散斑投影，获得并提取2D散斑图像信息，利用模板匹配原理重建出三维面阵点云，并根据已有的点云特征点信息得到当前帧与之前帧的点云的转换关系，从而得到同一坐标系下的被扫描物体的表面点云。
2.如权利要求1所述的多模式三维扫描方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：
S23、从激光扫描模式转换到散斑扫描模式的过渡扫描模式：先使用激光扫描模式获得2D激光线图像，重建三维激光线和标志点，并根据标志点转换关系得到三维激光线点云，再切换到散斑投影，重建散斑图像三维面阵点云，并根据已有三维激光线点云特征与当前三维面阵点云特征进行匹配，得到其点云转换关系，把当前点云转换到已有坐标系下。
3.如权利要求1或2所述的多模式三维扫描方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：
S24、从激光扫描模式转换到散斑扫描模式的过渡扫描模式：先使用激光扫描模式获得2D激光线图像，重建三维激光线和标志点，并根据标志点转换关系得到三维激光线点云，再切换到散斑投影，重建至少三个在先的激光扫描视野下的标志点，并根据已有标志点与当前帧标志点进行匹配，得到其点云转换关系，把当前点云转换到已有坐标系下。
4.如权利要求1或2所述的多模式三维扫描方法，其特征在于，所述S2还包括：
S25、从散斑扫描模式转换到激光扫描模式的过渡扫描模式：先使用散斑扫描模式重建面阵点云与标志点集合，再切换到激光扫描模式，重建至少三个在先的散斑视野下的标志点，再根据已有的散斑重建出的标志点特征对切换后激光重建出的标志点特征进行匹配，得到其点云转换关系，把当前点云转换到已有坐标系下。
5.一种多模式三维扫描方法实现的***，其特征在于，包括至少一个激光投影器、至少一个散斑投影器、至少两个固定位置的相机和计算处理单元，所述***还包括：
同步触发单元，与至少两个投影器连接和至少两个相机连接，并对当前工作模式对应的投影器和相机进行同步触发。
6.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述***还包括：
带通滤光片，配置于所述至少两个相对位置已知的相机，其带通波段和至少两个投影器波段分别对应。
7.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述投影器为红光投影器和红外VCSEL投影器组合、蓝光投影器和红外VCSEL投影器组合或者红光投影器、蓝光投影器和红外VCSEL投影器组合。
8.如权利要求5～7之一所述的一种多模式三维扫描***，其特征在于，所述***还包括纹理相机，用于以获取被扫描物体纹理信息；所述同步触发单元与所述纹理相机连接，所述纹理相机与纹理贴图单元连接，所述纹理贴图单元与计算处理单元联合得到扫描模型。
9.如权利要求5～7之一所述的***，其特征在于，所述至少两个固定位置的相机镜头为两个工业镜头或者两个工业镜头和彩色纹理镜头组合。
10.如权利要求5～7之一所述的***，其特征在于，所述计算处理单元包括：
从相机获取2D图像数据进行提取的2D图像处理器；
根据不同扫描模式选择对应的已标定的相机内参和外参的波段同步切换判断单元；
根据在用户选定的扫描模式选择相应的相机参数和不同的重建方式，结合2D图像处理器的输出数据，计算两相机的每对帧2D图像到3D点云的转换、得到三维点云信息的3D数据重建器；
通过点云或标志点的特征拼接把当前帧局部坐标系下的3D点云转换到全局坐标系下的3D数据转换器。
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112489190A (zh) * 2020-11-18 2021-03-12 新拓三维技术(深圳)有限公司 一种全自动室内扫描方法、***及计算机可读存储介质
CN112539710A (zh) * 2020-08-17 2021-03-23 武汉中观自动化科技有限公司 一种具有不同工作模式的三维扫描***
CN112833816A (zh) * 2020-12-31 2021-05-25 武汉中观自动化科技有限公司 一种标志点定位与智能反向定位混合的定位方法和***
WO2021121320A1 (zh) * 2019-12-17 2021-06-24 杭州思看科技有限公司 多模式三维扫描方法及***
CN113140042A (zh) * 2021-04-19 2021-07-20 杭州思看科技有限公司 三维扫描拼接方法、装置、电子装置和计算机设备
CN113593015A (zh) * 2021-07-27 2021-11-02 杭州思锐迪科技有限公司 扫描***、方法、装置、电子装置和存储介质
WO2022068510A1 (zh) * 2020-09-29 2022-04-07 先临三维科技股份有限公司 三维数据拼接方法及三维扫描***、手持扫描仪
CN114705131A (zh) * 2022-06-02 2022-07-05 杭州灵西机器人智能科技有限公司 一种用于3d测量的可定位多线扫描产生方法和***
WO2022179623A1 (zh) * 2021-02-25 2022-09-01 先临三维科技股份有限公司 手持扫描仪及其扫描方法
CN115054834A (zh) * 2022-05-17 2022-09-16 苏州雷泰医疗科技有限公司 基于三维重建装置的放疗辅助设备及其控制方法、***
CN115250313A (zh) * 2022-06-30 2022-10-28 先临三维科技股份有限公司 变模式扫描方法、装置、设备及存储介质
CN115435754A (zh) * 2022-08-03 2022-12-06 思看科技(杭州)股份有限公司 摄影测量方法、装置、三维扫描方法和三维扫描***
CN116222425A (zh) * 2023-02-16 2023-06-06 北京航达青云科技有限公司 一种基于多目三维扫描装置的三维重建方法及***
WO2023179782A1 (zh) * 2022-03-25 2023-09-28 先临三维科技股份有限公司 三维扫描***、方法、装置和移动计算模组
WO2023213253A1 (zh) * 2022-05-02 2023-11-09 先临三维科技股份有限公司 一种扫描数据处理方法、装置、电子设备及介质
CN117237230A (zh) * 2023-11-09 2023-12-15 武汉中观自动化科技有限公司 激光线及标志点识别方法及***
CN117579753A (zh) * 2024-01-16 2024-02-20 思看科技(杭州)股份有限公司 三维扫描方法、装置、计算机设备以及存储介质

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109141289B (zh) * 2018-08-01 2020-12-29 先临三维科技股份有限公司 三维扫描方法和***
CN113643434B (zh) * 2021-07-12 2022-11-15 广东省国土资源测绘院 基于空地协同的三维建模方法、智能终端以及存储装置
US20230036982A1 (en) * 2021-07-30 2023-02-02 Cisco Technology, Inc. Three-dimensional visualization of wi-fi signal propagation based on building plan with implicit geometry
CN117414110B (zh) * 2023-12-14 2024-03-22 先临三维科技股份有限公司 三维扫描设备的控制方法、装置、终端设备及***
CN117579754B (zh) * 2024-01-16 2024-05-07 思看科技(杭州)股份有限公司 三维扫描方法、装置、计算机设备以及存储介质

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0352952A2 (en) * 1988-07-25 1990-01-31 KEYMED (MEDICAL & INDUSTRIAL EQUIPMENT) LIMITED Optical apparatus
CN106500627A (zh) * 2016-10-19 2017-03-15 杭州思看科技有限公司 含有多个不同波长激光器的三维扫描方法及扫描仪
CN106500628A (zh) * 2016-10-19 2017-03-15 杭州思看科技有限公司 一种含有多个不同波长激光器的三维扫描方法及扫描仪
CN106568394A (zh) * 2015-10-09 2017-04-19 西安知象光电科技有限公司 一种手持式三维实时扫描方法
CN106595528A (zh) * 2016-11-10 2017-04-26 华中科技大学 一种基于数字散斑的远心显微双目立体视觉测量方法
CN106802138A (zh) * 2017-02-24 2017-06-06 杭州先临三维科技股份有限公司 一种三维扫描***及其扫描方法
WO2017173744A1 (zh) * 2016-04-08 2017-10-12 杭州先临三维科技股份有限公司 一种多测量模式的三维测量***及测量方法
CN208140024U (zh) * 2018-03-13 2018-11-23 北京浩宇天地测绘科技发展有限公司 一种具有多种扫描模式的三维扫描仪
CN208239783U (zh) * 2018-06-05 2018-12-14 深圳奥比中光科技有限公司 Vcsel阵列光源及其投影仪、深度相机
CN110030946A (zh) * 2019-04-12 2019-07-19 杭州思看科技有限公司 一种手持式三维扫描设备多模式和状态的指示装置和方法
CN209445995U (zh) * 2019-03-01 2019-09-27 泉州云点三维科技有限公司 一种基于激光散斑和线条的互补式三维扫描仪
CN108362228B (zh) * 2018-02-11 2020-10-30 西安知象光电科技有限公司 一种基于双光机的光刀光栅混合式三维测量装置及测量方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150070468A1 (en) * 2013-09-10 2015-03-12 Faro Technologies, Inc. Use of a three-dimensional imager's point cloud data to set the scale for photogrammetry
CN111023970B (zh) * 2019-12-17 2021-11-16 杭州思看科技有限公司 多模式三维扫描方法及***

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0352952A2 (en) * 1988-07-25 1990-01-31 KEYMED (MEDICAL & INDUSTRIAL EQUIPMENT) LIMITED Optical apparatus
CN106568394A (zh) * 2015-10-09 2017-04-19 西安知象光电科技有限公司 一种手持式三维实时扫描方法
WO2017173744A1 (zh) * 2016-04-08 2017-10-12 杭州先临三维科技股份有限公司 一种多测量模式的三维测量***及测量方法
CN106500627A (zh) * 2016-10-19 2017-03-15 杭州思看科技有限公司 含有多个不同波长激光器的三维扫描方法及扫描仪
CN106500628A (zh) * 2016-10-19 2017-03-15 杭州思看科技有限公司 一种含有多个不同波长激光器的三维扫描方法及扫描仪
CN106595528A (zh) * 2016-11-10 2017-04-26 华中科技大学 一种基于数字散斑的远心显微双目立体视觉测量方法
CN106802138A (zh) * 2017-02-24 2017-06-06 杭州先临三维科技股份有限公司 一种三维扫描***及其扫描方法
CN108362228B (zh) * 2018-02-11 2020-10-30 西安知象光电科技有限公司 一种基于双光机的光刀光栅混合式三维测量装置及测量方法
CN208140024U (zh) * 2018-03-13 2018-11-23 北京浩宇天地测绘科技发展有限公司 一种具有多种扫描模式的三维扫描仪
CN208239783U (zh) * 2018-06-05 2018-12-14 深圳奥比中光科技有限公司 Vcsel阵列光源及其投影仪、深度相机
CN209445995U (zh) * 2019-03-01 2019-09-27 泉州云点三维科技有限公司 一种基于激光散斑和线条的互补式三维扫描仪
CN110030946A (zh) * 2019-04-12 2019-07-19 杭州思看科技有限公司 一种手持式三维扫描设备多模式和状态的指示装置和方法

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021121320A1 (zh) * 2019-12-17 2021-06-24 杭州思看科技有限公司 多模式三维扫描方法及***
CN112539710A (zh) * 2020-08-17 2021-03-23 武汉中观自动化科技有限公司 一种具有不同工作模式的三维扫描***
WO2022068510A1 (zh) * 2020-09-29 2022-04-07 先临三维科技股份有限公司 三维数据拼接方法及三维扫描***、手持扫描仪
CN112489190B (zh) * 2020-11-18 2024-05-31 新拓三维技术(深圳)有限公司 一种全自动室内扫描方法、***及计算机可读存储介质
CN112489190A (zh) * 2020-11-18 2021-03-12 新拓三维技术(深圳)有限公司 一种全自动室内扫描方法、***及计算机可读存储介质
CN112833816A (zh) * 2020-12-31 2021-05-25 武汉中观自动化科技有限公司 一种标志点定位与智能反向定位混合的定位方法和***
WO2022179623A1 (zh) * 2021-02-25 2022-09-01 先临三维科技股份有限公司 手持扫描仪及其扫描方法
CN113140042A (zh) * 2021-04-19 2021-07-20 杭州思看科技有限公司 三维扫描拼接方法、装置、电子装置和计算机设备
CN113593015A (zh) * 2021-07-27 2021-11-02 杭州思锐迪科技有限公司 扫描***、方法、装置、电子装置和存储介质
WO2023179782A1 (zh) * 2022-03-25 2023-09-28 先临三维科技股份有限公司 三维扫描***、方法、装置和移动计算模组
WO2023213253A1 (zh) * 2022-05-02 2023-11-09 先临三维科技股份有限公司 一种扫描数据处理方法、装置、电子设备及介质
CN115054834A (zh) * 2022-05-17 2022-09-16 苏州雷泰医疗科技有限公司 基于三维重建装置的放疗辅助设备及其控制方法、***
CN114705131B (zh) * 2022-06-02 2022-08-26 杭州灵西机器人智能科技有限公司 一种用于3d测量的可定位多线扫描产生方法和***
CN114705131A (zh) * 2022-06-02 2022-07-05 杭州灵西机器人智能科技有限公司 一种用于3d测量的可定位多线扫描产生方法和***
CN115250313A (zh) * 2022-06-30 2022-10-28 先临三维科技股份有限公司 变模式扫描方法、装置、设备及存储介质
CN115435754A (zh) * 2022-08-03 2022-12-06 思看科技(杭州)股份有限公司 摄影测量方法、装置、三维扫描方法和三维扫描***
CN115435754B (zh) * 2022-08-03 2023-10-13 思看科技(杭州)股份有限公司 摄影测量方法、装置、三维扫描方法和三维扫描***
CN116222425A (zh) * 2023-02-16 2023-06-06 北京航达青云科技有限公司 一种基于多目三维扫描装置的三维重建方法及***
CN117237230A (zh) * 2023-11-09 2023-12-15 武汉中观自动化科技有限公司 激光线及标志点识别方法及***
CN117237230B (zh) * 2023-11-09 2024-03-22 武汉中观自动化科技有限公司 激光线及标志点识别方法及***
CN117579753A (zh) * 2024-01-16 2024-02-20 思看科技(杭州)股份有限公司 三维扫描方法、装置、计算机设备以及存储介质

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Denomination of invention: Multi-mode 3d scanning method and system

Granted publication date: 20211116

License type: Common License

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