CN210833416U - 一种光栅式三维扫描设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光栅式三维扫描设备，包括：控制电路板以及分别与控制电路板连接的光栅发射器、第一光学成像装置、第二光学成像装置、光照强度传感器、补光装置、计算机。光栅发射器用于投射光栅条图案至扫描对象；第一光学成像装置用于采集扫描对象的第一图像数据；第二光学成像装置用于采集扫描对象的第二图像数据；光照强度传感器用于感应环境光线的强弱并产生相应感应信号；控制电路板用于控制光栅发射器、第一光学成像装置、第二光学成像装置工作，同时根据感应信号控制补光装置的开关，计算机基于控制电路板收集的第一图像数据和第二图像数据生成扫描对象的彩色三维图像数据。本实用新型能够根据环境光线的强弱自动控制补光装置补光。
Description
技术领域
本实用新型涉及扫描仪技术领域，具体涉及一种光栅式三维扫描设备。
背景技术
三维扫描仪能够准确快捷的采集扫描对象表面的三维数据，目前在工业、医疗整形行业、文化创意产业都有广泛的应用。例如，医生使用面部三维扫描仪获取患者面部三维数据，依据三维数据为患者进行术前讲解、测量、模拟设计等工作。故需要采集患者面部彩色的三维数据，让患者更真实的看到讲解效果。
然而，如图1所示，现有的光栅三维扫描仪由光栅发射器、黑白工业相机、彩色工业相机组成。其虽然具有颜色采集功能，但是彩色工业相机无法自动判断周围环境光的强弱，当环境光比较暗的时候，采集的颜色信息不够鲜明，面部三维数据无法让患者满意，医生无法通过优质的彩色三维数据来向患者表述方案。
综上，针对上述现有技术中存在的问题，本领域亟待需要一种能够根据环境光线的变化自动进行补光的解决方案。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提出一种光栅式三维扫描设备，能够解决现有光栅三维扫描仪无法根据环境光线的变化自动进行补光等问题。
基于上述目的，本实用新型实施例的一方面提供一种光栅式三维扫描设备，包括：控制电路板以及分别与所述控制电路板连接的光栅发射器、第一光学成像装置、第二光学成像装置、光照强度传感器、补光装置、计算机，其中：
所述光栅发射器用于投射光栅条图案至扫描对象；
所述第一光学成像装置用于采集所述扫描对象的第一图像数据，所述第一图像数据包含所述光栅条图案；
所述第二光学成像装置用于采集所述扫描对象的第二图像数据，所述第二图像数据包含所述扫描对象的彩色图片；
所述光照强度传感器用于感应环境光线的强弱并产生相应感应信号；
所述控制电路板用于响应于所述计算机发出的扫描信号而控制所述光栅发射器、所述第一光学成像装置、所述第二光学成像装置工作，同时响应于接收到的所述感应信号而控制所述补光装置的开关，所述控制电路板接收到所述第一图像数据和所述第二图像数据之后将其传输至所述计算机，由所述计算机基于所述第一图像数据和所述第二图像数据生成所述扫描对象的彩色三维图像数据。
以上所述的光栅式三维扫描设备，优选地，所述光照强度传感器包含光敏电阻，所述感应信号表示所述光敏电阻的阻值，所述控制电路板将所述光敏电阻的阻值与预设值进行比较，如果所述光敏电阻的阻值大于等于所述预设值，则控制所述补光装置开启，否则控制所述补光装置关闭。
以上所述的光栅式三维扫描设备，优选地，所述控制电路板按预设频率采集所述光敏电阻的阻值。
以上所述的光栅式三维扫描设备，优选地，所述第一光学成像装置为黑白工业相机，所述第二光学成像装置为彩色工业相机。
以上所述的光栅式三维扫描设备，优选地，所述补光装置为LED补光灯。
以上所述的光栅式三维扫描设备，优选地，所述控制电路板包括无线通信模块，所述控制电路板通过所述无线通信模块与所述计算机无线连接。
有益效果
本实用新型提供的光栅式三维扫描设备能够通过光照强度传感器检测环境光线的强弱，当检测到环境光亮足够强时，控制补光灯关闭；当检测到环境光亮不够强时，控制补光灯开启，从而达到自动补光的效果，以确保不论环境光如何变化，都可以获取色彩鲜明的彩色三维数据。
附图说明
图1为现有的光栅三维扫描仪的示意性框图；
图2为根据本实用新型一个实施例的光栅式三维扫描设备的示意性框图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
基于上述目的，本实用新型实施例提出了一种光栅式三维扫描设备的一个实施例。该光栅式三维扫描设备主要包括控制电路板以及分别与所述控制电路板连接的光栅发射器、第一光学成像装置、第二光学成像装置、光照强度传感器、补光装置、计算机。图2为该实施例的光栅式三维扫描设备的示意性框图。如图2中所示，在该实施例中，所述第一光学成像装置为黑白工业相机203，所述第二光学成像装置为彩色工业相机204，所述补光装置为至少一个LED补光灯206。光栅发射器202、黑白工业相机203、彩色工业相机204、光照强度传感器205、LED补光灯206、计算机207分别与所述控制电路板201连接。所述光栅发射器202用于投射光栅条图案至扫描对象，鉴于适用领域不同，扫描对象可以为能够被扫描的一切实物，例如人体、具有确定形状的工业品等，投射到扫描对象的光栅条图案的形态取决于使用者对光栅发射器202的设置。黑白工业相机203用于采集所述扫描对象的第一图像数据，所述第一图像数据包含所述光栅条图案，即所述扫描对象的三维数据。彩色工业相机204用于采集所述扫描对象的第二图像数据，所述第二图像数据包含所述扫描对象的彩色图片。所述光照强度传感器205用于感应环境光线的强弱并产生相应感应信号。所述控制电路板201用于响应于所述计算机207发出的扫描信号而控制所述光栅发射器202、黑白工业相机203、彩色工业相机204采集扫描对象的三维数据和色彩数据，同时响应于接收到的所述感应信号而控制LED补光灯206的开关。所述控制电路板201接收到所述第一图像数据和所述第二图像数据之后将其传输至所述计算机207，由所述计算机207基于所述第一图像数据和所述第二图像数据生成所述扫描对象的彩色三维图像数据。
需要强调的是，本实用新型采用的光栅发射器、黑白工业相机、彩色工业相机、补光灯的类型和数量并不局限于说明书及其附图的公开，本领域技术人员根据实际应用场景可以做适当调整，这属于本实用新型要求保护的范围。
在一个优选实施例中，所述光照强度传感器205包含光敏电阻，所述感应信号表示所述光敏电阻的阻值，光敏电阻会因为环境光线的强弱表现出不同的阻值，当环境光线变弱时会引起所述光敏电阻的阻值增加；反之，当环境光线变亮时会引起所述光敏电阻的阻值减小。所述控制电路板201将所述光敏电阻的阻值与预设值进行比较，如果所述光敏电阻的阻值增加到大于等于所述预设值，即表示环境光线变弱，无法采集到颜色鲜明的彩色三维数据，这时就会控制LED补光灯206开启；如果所述光敏电阻的阻值没有达到所述预设值，即表示环境光线够强，无需进行补光就能够采集到颜色鲜明的彩色三维数据，这时就会控制LED补光灯206关闭。这里，所述控制电路板201可以按预设频率采集所述光敏电阻的阻值。
在一个优选实施例中，所述控制电路板201包括无线通信模块，所述控制电路板201通过所述无线通信模块与所述计算机207无线连接。然而，本领域技术人员可以领会的是，所述控制电路板201与所述计算机207也可以是有线连接。
本实用新型提供的光栅式三维扫描设备能够通过光照强度传感器检测环境光线的强弱，当检测到环境光亮足够强时，控制补光灯关闭；当检测到环境光亮不够强时，控制补光灯开启，从而达到自动补光的效果，以确保不论环境光如何变化，都可以获取色彩鲜明的彩色三维数据。
此外，本实用新型实施例公开所述的计算机也可为其他电子终端设备，例如手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)、智能电视等，也可以是大型终端设备，如服务器等，因此本实用新型实施例公开的保护范围不应限定为某种特定类型的***、设备。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种光栅式三维扫描设备，其特征在于，包括：控制电路板以及分别与所述控制电路板连接的光栅发射器、第一光学成像装置、第二光学成像装置、光照强度传感器、补光装置、计算机，其中：
所述光栅发射器用于投射光栅条图案至扫描对象；
所述第一光学成像装置用于采集所述扫描对象的第一图像数据，所述第一图像数据包含所述光栅条图案；
所述第二光学成像装置用于采集所述扫描对象的第二图像数据，所述第二图像数据包含所述扫描对象的彩色图片；
所述光照强度传感器用于感应环境光线的强弱并产生相应感应信号；
所述控制电路板用于响应于所述计算机发出的扫描信号而控制所述光栅发射器、所述第一光学成像装置、所述第二光学成像装置工作，同时响应于接收到的所述感应信号而控制所述补光装置的开关，所述控制电路板接收到所述第一图像数据和所述第二图像数据之后将其传输至所述计算机，由所述计算机基于所述第一图像数据和所述第二图像数据生成所述扫描对象的彩色三维图像数据。
2.如权利要求1所述的光栅式三维扫描设备，其特征在于，所述光照强度传感器包含光敏电阻，所述感应信号表示所述光敏电阻的阻值，所述控制电路板将所述光敏电阻的阻值与预设值进行比较，如果所述光敏电阻的阻值大于等于所述预设值，则控制所述补光装置开启，否则控制所述补光装置关闭。
3.如权利要求2所述的光栅式三维扫描设备，其特征在于，所述控制电路板按预设频率采集所述光敏电阻的阻值。
4.如权利要求1所述的光栅式三维扫描设备，其特征在于，所述第一光学成像装置为黑白工业相机，所述第二光学成像装置为彩色工业相机。
5.如权利要求1所述的光栅式三维扫描设备，其特征在于，所述补光装置为LED补光灯。
6.如权利要求1所述的光栅式三维扫描设备，其特征在于，所述控制电路板包括无线通信模块，所述控制电路板通过所述无线通信模块与所述计算机无线连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922021081.4U CN210833416U (zh) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | 一种光栅式三维扫描设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922021081.4U CN210833416U (zh) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | 一种光栅式三维扫描设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210833416U true CN210833416U (zh) | 2020-06-23 |
Family
ID=71256780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922021081.4U Active CN210833416U (zh) | 2019-11-19 | 2019-11-19 | 一种光栅式三维扫描设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210833416U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110686601A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-01-14 | 中国医学科学院北京协和医院 | 一种光栅式三维扫描设备 |
-
2019
- 2019-11-19 CN CN201922021081.4U patent/CN210833416U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110686601A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-01-14 | 中国医学科学院北京协和医院 | 一种光栅式三维扫描设备 |
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