[发明专利]一种三维成像和实时建模的装置和方法

权利要求书

1.一种三维成像和实时建模的装置，其特征在于，包括：

投影单元，用于向被测物体表面投射可控光，产生结构光成像所需的编码图像；

摄像单元，用于获取所述投影单元产生的所述编码图像的图像数据，并将所述图像数据发送至中央处理器CPU；

姿态传感器，用于采集所述三维成像和实时建模的装置的位姿信息并将所述位姿信息发送至中央处理器CPU；所述位姿信息包括位置信息和姿态信息；

与所述摄像单元和所述姿态传感器分别连接的所述CPU，用于接收所述图像数据和所述三维成像和实时建模的装置的位姿信息并发送至图形处理器GPU；

与所述CPU连接的所述GPU，用于接收所述图像数据和所述位姿信息，根据接收的所述图像数据和所述位姿信息进行三维建模得到三维模型。

2.根据权利要求1所述的三维成像和实时建模的装置，其特征在于，所述姿态传感器包括：

全球定位系统GPS模块，用于定位所述三维成像和实时建模的装置的当前位置信息；和，惯性测量单元IMU模块，用于测量所述三维成像和实时建模的装置的三维姿态信息。

3.根据权利要求2所述的三维成像和实时建模的装置，其特征在于，还包括：与所述CPU连接的存储器，所述存储器包括内存和外存；

所述CPU还用于将接收所述图像数据发送至所述存储器；接收建立三维模型过程中的所有临时数据并发送给所述存储器；以及获取所述GPU建立的三维模型并发送给所述存储器；

所述内存用于缓存建立三维模型过程中的所有临时数据，所述外存用于保存所述CPU发送的所述图像数据和所述三维模型的模型数据。

4.根据权利要求3所述的三维成像和实时建模的装置，其特征在于，还包括与所述CPU连接的显示单元；

所述CPU还用于将获取的所述GPU建立的三维模型发送至所述显示单元；所述显示单元用于显示所述CPU发送的建立好的所述三维模型。

5.根据权利要求4所述的三维成像和实时建模的装置，其特征在于，所述显示单元为液晶显示屏。

6.一种三维成像和实时建模的方法，其特征在于，包括：

通过投影单元向被测物体表面投射可控光，产生结构光成像所需的编码图像；

通过摄像单元获取所述投影单元产生的所述编码图像的图像数据并将所述图像数据发送至中央处理器CPU；

通过姿态传感器采集所述三维成像和实时建模的装置的位姿信息并将所述位姿信息发送至所述CPU；所述位姿信息包括位置信息和姿态信息；

通过所述CPU接收所述图像数据和所述三维成像和实时建模的装置的位姿信息并发送至图形处理器GPU；

通过所述GPU接收所述CPU发送的所述图像数据和所述位姿信息，根据接收的所述图像数据和所述位姿信息进行三维建模，得到三维模型。

7.根据权利要求6所述的三维成像和实时建模的方法，其特征在于，所述姿态传感器包括：全球定位系统GPS模块和惯性测量单元IMU模块；所述方法还包括：

通过所述GPS模块定位所述三维成像和实时建模的装置的当前位置信息；以及，通过所述IMU模块测量所述三维成像和实时建模的装置的三维姿态信息。

8.根据权利要求7所述的三维成像和实时建模的方法，其特征在于，

通过所述CPU将接收的所述图像数据发送至与所述CPU连接的存储器；接收建立三维模型过程中的所有临时数据并发送给所述存储器；以及获取所述GPU建立的三维模型并发送给所述存储器；

通过所述存储器的内存缓存建立三维模型过程中的所有临时数据；通过所述存储器的外存保存所述CPU发送的所述图像数据和所述三维模型的模型数据。

9.根据权利要求8所述的三维成像和实时建模的方法，其特征在于，

通过所述CPU将获取所述GPU建立的三维模型发送至与所述CPU连接的显示单元；

通过所述显示单元显示所述CPU发送的已建立好的所述三维模型。

10.根据权利要求9所述的三维成像和实时建模的方法，其特征在于，所述显示单元为液晶显示屏。