CN205404802U - 一种人体三维扫描仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种人体三维扫描仪，包括：立柱，扫描环，驱动装置和多套毫米波收发传感器；所述驱动装置设置在所述立柱上，且与所述扫描环连接，用于驱动扫描环沿所述立柱上下移动；所述多套毫米波收发传感器设置在所述扫描环内侧，每套毫米波收发传感器包括毫米波发射装置和毫米波接收传感器。本实用新型人体三维扫描仪采用毫米波作为探测介质，不受环境光影响，同时无需被扫描者脱衣即可完成扫描，快速方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种成像设备，特别涉及一种人体三维扫描仪。
背景技术
现在国内外主流的人体三维扫描技术有三种，分别为：激光三维扫描技术、白光三维扫描技术和红外光三维扫描技术。
激光三维扫描技术，是利用激光二极管发射出条光(激光束)投射到被扫描物体表面上，由于物体表面形状的变化激光束产生变形，传感器接收并记录下该变形，转换成数字图像。
白光三维扫描技术，是一种采用结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的三维非接触光学测量技术，可在数秒内对曲面进行照相扫描，曲面上的点云几乎同时被解算出来，有别于传统的逐点扫描和激光逐线扫描，特点是速度非常快，扫描速度快，精度高。
红外光三维扫描技术，是借助对红外线敏感的探测器，来记录物体的红外线的辐射、反射、散射等信息，通过分析构建出物体的外形特征。
以上三种基于光学的三维扫描技术，存在三点不足：1、扫描仪发射的光线容易受到环境光的干扰。2、由于光线无法穿透衣物，基于光学的扫描仪需要被扫描者裸体或穿紧身衣进行扫描，所以准备时间较长且存在隐私问题。3、扫描仪需要发射激光、白光或者红外线进行扫描，尤其是为了防止环境光的影响，还会进一步提高光线强度，对人眼存在一定的刺激。
实用新型内容
本实用新型目的在于至少解决上述问题之一，提供一种人体三维扫描仪，对环境光抗干扰能力强，可穿透衣物且对人体没有危害。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种人体三维扫描仪，包括：立柱，扫描环，驱动装置和多套毫米波收发传感器；所述驱动装置设置在所述立柱上，且与所述扫描环连接，用于驱动扫描环沿所述立柱上下移动；所述多套毫米波收发传感器设置在所述扫描环内侧，每套毫米波收发传感器包括毫米波发射装置和毫米波接收传感器。
本实用新型人体三维扫描仪开始工作时，被扫描者站在所述扫描环的中间，扫描环由上至下移动，或由下至上移动，扫描环内侧的多套所述毫米波收发传感器的所述毫米波发射装置向内发射毫米波，毫米波具有穿透力，可穿透衣物，遇到人体后开始反射，反射的毫米波被所述毫米波接收传感器接收，用于生成人体三维图像。所述毫米波发射装置和所述毫米波接收传感器可以为单独购买的模块硬件，也可以是整体的毫米波收发传感器。
本实用新型人体三维扫描仪采用毫米波作为探测介质，由于毫米波不属于光波的范畴，不受环境光影响，同时，毫米波可以有效穿透衣物，无需被扫描者脱衣即可完成扫描，快速方便，节约了准备时间并保护了被扫描者隐私。
进一步，所述毫米波收发传感器为72套，沿所述扫描环周向均匀设置。据此可以在人体一周采集72个数据点。扫描环自底向上或自顶向下单程扫描，即可得到三维人体模型大约20000个数据点，大大加强了扫描精度。
进一步，还包括控制器，分别与所述驱动装置和所述多套毫米波收发传感器电信号连接；所述驱动装置和所述多套毫米波收发传感器在所述控制器的控制工作。所述控制器可以是一个带有显示功能的面板，如平板电脑，控制设备启动、关闭的同时，实时显示扫描结果，边扫描边建模边显示。
进一步，所述立柱为多个，还包括用于固定所述多个立柱的至少一个固定件。所述多个立柱通过所述固定件固定连接，多个立柱增加了所述扫描仪的结构强度，防止工作时所述扫描环抖动造成扫描误差。
进一步，所述驱动装置包括：驱动电机和传动装置，所述传动装置与扫描环连接，在所述驱动电机的驱动下带动所述扫描环移动。所述驱动电机可根据具体需要设置在所述三维扫描仪的任何位置，通过所述传动装置驱动所述扫描环。所述传动装置可以为带传动、链传动或齿轮传动等装置。
进一步，所述传动装置包括同步带和设置所述同步带内侧与所述同步带配合的带轮，所述同步带沿立柱上下方向设置，所述同步带与所述扫描环固定连接，所述带轮用于在所述驱动电机作用下带动所述同步带转动。所述同步带与扫描环固定连接，带动所述扫描环上下移动。同步带的内周为带齿，综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点。转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，噪音小，传动比范围大。
进一步，所述固定件包括设置在所述立柱上端的上固定板。所述上固定板与所述立柱固定连接，用于固定所述立柱的相对位置。
进一步，所述驱动电机是步进电机，设置在上固定板上。步进电机没有累积误差，结构简单，使用维修方便，制造成本低。
进一步，所述驱动装置还包括传动轴和传动齿轮；所述传动轴的一端通过所述传动齿轮与所述步进电机齿啮合连接，所述传动轴的另一端与所述带轮固定连接。通过传动齿轮齿啮合连接，传动时连接部间没有相对滑动，可避免由于传动部件之间打滑引起的误差。
进一步，所述同步带为两条，所述扫描环沿圆心对称设置有两个连接部，所述两条同步带分别通过所述两个连接部与所述扫描环连接。同时对所述扫描环的两端作用，保证了扫描环稳定的移动。
附图说明
图1是本实用新型人体三维扫描仪一实施例的结构示意图；
图2是本实用新型人体三维扫描仪另一实施例的结构示意图；
图3是本实用新型人体三维扫描仪另一实施例中扫描环的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示的实施例，人体三维扫描仪，包括：立柱1，扫描环2，驱动装置4和多套毫米波收发传感器3；所述驱动装置4设置在所述立柱1上，且与所述扫描环2连接，用于驱动扫描环2沿所述立柱1上下移动；所述多套毫米波收发传感器3设置在所述扫描环2内侧，每套毫米波收发传感器3包括毫米波发射装置和毫米波接收传感器。所述驱动装置4可以为齿轮齿条结构，也可为链带等其他结构，可驱动扫描环2沿立柱1上下移动即可，图中只给出示意其位置与连接关系的简易图。
本实用新型人体三维扫描仪开始工作时，被扫描者站在所述扫描环2的中间，扫描环2由上至下移动，或由下至上移动，扫描环2内侧的多套所述毫米波收发传感器3的所述毫米波发射装置向内发射毫米波，毫米波具有穿透力，可穿透衣物，遇到人体后开始反射，反射的毫米波被所述毫米波接收传感器接收，用于生成人体三维图像。所述毫米波发射装置和所述毫米波接收传感器可以为单独购买的模块硬件，也可以是整体的毫米波收发传感器3。
本实施例人体三维扫描仪采用毫米波作为探测介质，由于毫米波不属于光波的范畴，不受环境光影响，同时，毫米波可以有效穿透衣物，无需被扫描者脱衣即可完成扫描，快速方便，节约了准备时间并保护了被扫描者隐私。
优选的，所述毫米波收发传感器3为72套，沿所述扫描环2周向均匀设置。据此可以在人体一周采集72个数据点。扫描环2自底向上或自顶向下单程扫描，即可得到三维人体模型大约20000个数据点，大大加强了扫描精度。
参照图2和图3，在本实用新型人体三维扫描仪另一实施方式中，人体三维扫描仪还包括控制器5，所述控制器5为平板电脑，分别与所述驱动装置4和所述多套毫米波收发传感器3电信号连接；控制所述驱动装置4和所述多套毫米波收发传感器3进行扫描，并实时显示扫描结果，边扫描边建模边显示。
优选的，所述立柱1为三个，还包括用于固定所述三个立柱1的固定件601。所述三个立柱1通过所述固定件601固定连接，增加了所述扫描仪的结构强度，防止工作时所述扫描环2抖动造成扫描误差。在此应当理解为固定件601不限于立柱下方的一个整体的底座，也可为设置在每个立柱下的单独固定件，或是立柱直接的连接杆等多种形式。
优选的，所述驱动装置4包括：驱动电机401和传动装置402，所述传动装置与扫描环2连接，在所述驱动电机401的驱动下带动所述扫描环2移动。所述驱动电机401可根据具体需要设置在所述三维扫描仪的任何位置，通过所述传动装置驱动所述扫描环2。
优选的，所述传动装置包括同步带402和设置所述同步带402内侧与所述同步带402配合的带轮(图中未示出)，所述同步带402沿立柱1上下方向设置，所述同步带402与所述扫描环2固定连接，所述带轮用于在所述驱动电机401作用下带动所述同步带402转动。所述同步带402与扫描环2固定连接，带动所述扫描环2上下移动。同步带402的内周为带齿，综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点。转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。同步带402传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，噪音小，传动比范围大。
优选的，还包括设置在所述立柱1上端的上固定板602。所述上固定板602与所述立柱1固定连接，用于固定所述立柱1的相对位置。
优选的，所述驱动电机401是步进电机，设置在上固定板602上。步进电机没有累积误差，结构简单，使用维修方便，制造成本低。
优选的，所述驱动装置4还包括传动轴403和传动齿轮；所述传动轴403的一端通过所述传动齿轮与所述步进电机齿啮合连接，所述传动轴403的另一端与所述带轮固定连接。通过传动齿轮齿啮合连接，传动时可避免由于传动部件之间打滑引起的误差。
优选的，所述同步带402为两条，所述扫描环2沿圆心对称设置有两个连接部201，所述两条同步带402分别通过所述两个连接部201与所述扫描环2连接。同时对所述扫描环2的两端作用，保证了扫描环2稳定的移动。
上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，各选实施例中的特征在互不冲突的情况下可以任意叠加。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种人体三维扫描仪，其特征在于，包括：
立柱，扫描环，驱动装置和多套毫米波收发传感器；
所述驱动装置设置在所述立柱上，且与所述扫描环连接，用于驱动扫描环沿所述立柱上下移动；
所述多套毫米波收发传感器设置在所述扫描环内侧，每套毫米波收发传感器包括毫米波发射装置和毫米波接收传感器。
2.根据权利要求1所述的人体三维扫描仪，其特征在于，所述毫米波收发传感器为72套，沿所述扫描环周向均匀设置。
3.根据权利要求1所述的人体三维扫描仪，其特征在于，还包括控制器，分别与所述驱动装置和所述多套毫米波收发传感器电信号连接；
所述驱动装置在所述控制器的控制下驱动所述扫描环移动；
所述多套毫米波收发传感器在所述控制器的控制下工作。
4.根据权利要求1至3任一所述的人体三维扫描仪，其特征在于，所述立柱为多个，还包括用于固定所述多个立柱的至少一个固定件。
5.根据权利要求4所述的人体三维扫描仪，其特征在于，所述驱动装置包括：驱动电机和传动装置，所述传动装置与扫描环连接，在所述驱动电机的驱动下带动所述扫描环移动。
6.根据权利要求5所述的人体三维扫描仪，其特征在于，所述传动装置包括同步带和设置所述同步带内侧与所述同步带配合的带轮，所述同步带沿立柱上下方向设置，所述同步带与所述扫描环固定连接，所述带轮用于在所述驱动电机作用下带动所述同步带转动。
7.根据权利要求6所述的人体三维扫描仪，其特征在于，所述固定件还包括设置在所述立柱上端的上固定板。
8.根据权利要求7所述的人体三维扫描仪，其特征在于，所述驱动电机是步进电机，设置在上固定板上。
9.根据权利要求8所述的人体三维扫描仪，其特征在于，所述驱动装置还包括传动轴和传动齿轮，所述传动齿轮设置在所述传动轴和所述步进电机之间；
所述传动轴的一端通过所述传动齿轮与所述步进电机齿啮合连接，所述传动轴的另一端与所述带轮固定连接。
10.根据权利要求9所述的人体三维扫描仪，其特征在于，所述同步带为两条，所述扫描环沿圆心对称设置有两个连接部，所述两条同步带分别通过所述两个连接部与所述扫描环连接。
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2016
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