[实用新型]带有探针检测功能的手持投影式三维扫描仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种手持投影式三维扫描仪。

背景技术

手持投影式三维扫描仪是利用两个以上的摄像头采集投射到被扫描物体表面图案来实现非接触方式获得物体表面三维数据，由于其便携性和相对较高的扫描精度，目前已广泛应用于机械、医疗、考古、教育等诸多领域。

由于投影式三维扫描仪的扫描是利用双目成像原理实现立体视觉，当扫描一些较深的凹陷部分以及孔洞时会不可避免的出现扫描盲区，因此大大限制了投影式三维扫描仪在检测领域的应用。另外，投影式三维扫描仪可以以每秒几万乃至几十万个点的速度得到被扫描物体表面的点云数据，由于过多的点导致很难得到一些尺寸关键点的准确位置坐标，因此也导致其无法替代传统的三坐标仪在测量领域的位置。

发明内容

为了克服已有手持投影式三维扫描仪无法测量凹陷表面及孔洞内壁、适用性较窄的不足,本实用新型提供了一种有效适用于测量凹陷表面及孔洞内壁场合、适用性较宽的带有探针检测功能的手持投影式三维扫描仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带有探针检测功能的手持投影式三维扫描仪，包括手持端，所述手持端包括至少两个摄像头和至少一个图像投影器，所述三维扫描仪还包括无线探针笔和用于根据至少两个摄像头获得无线探针笔的至少两幅图像计算得到无线探针笔的三维坐标的数据处理模块，所述无线探针笔包括笔壳和安装在笔壳内的带有无线收发功能的笔控模块，所述笔壳的表面固定标记点，所述笔壳上设置触发开关，所述触发开关与所述笔控模块连接；所述手持端还包括扫描控制模块和无线收发模块，所述无线收发模块与所述笔控模块无线通讯连接，所述扫描控制模块与所述图案投影器及至少两个摄像头的控制端连接，所述扫描控制模块与所述数据处理模块连接。

进一步，所述笔壳上还设有回撤开关。

再进一步，所述笔控模块与电池连接。

所述笔控模块与声光指示器连接。

所述手持端还包括补光模块，所述扫描控制模块与所述补光模块连接。

本实用新型的有益效果主要表现在：既可以用投影方式对目标物体表面进行快速扫描而得到三维点云数据，又可以对物体表面的关键部位或者扫描盲区按照类似传统三坐标仪打点测量的方式进行逐点测量，克服了一般手持投影式三维扫描仪无法测量凹陷表面及孔洞内壁等不足，使其在测量领域的广泛应用成为可能。

附图说明

图1是无线探针笔测量工作流程的示意图。

图2是带有探针检测功能的手持投影式三维扫描仪的工作示意图。

图3是带有探针检测功能的手持投影式三维扫描仪模块互连图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图3，一种带有探针检测功能的手持投影式三维扫描仪，包括手持端，所述手持端包括至少两个摄像头和至少一个图像投影器，所述三维扫描仪还包括无线探针笔和用于根据至少两个摄像头获得无线探针笔的至少两幅图像计算得到无线探针笔的三维坐标的数据处理模块，所述无线探针笔包括笔壳和安装在笔壳内的带有无线收发功能的笔控模块，所述笔壳的表面固定标记点，所述笔壳上设置触发开关，所述触发开关与所述笔控模块连接；所述手持端还包括扫描控制模块和无线收发模块，所述无线收发模块与所述笔控模块无线通讯连接，所述扫描控制模块与所述图案投影器及至少两个摄像头的控制端连接，所述扫描控制模块与所述数据处理模块连接。

进一步，所述笔壳上还设有回撤开关。

再进一步，所述笔控模块与电池连接。

所述笔控模块与声光指示器连接。

所述手持端还包括补光模块，所述扫描控制模块与所述补光模块连接。

本实施例中，以包含两个摄像头的手持投影式三维扫描仪为例，用户可以先进行被扫描物体的表面的轮廓扫描再进行局部关键点的测量，也可以先对局部关键点进行测量再对被扫描物体的表面轮廓进行扫描。利用无线探针笔对局部关键点进行测量的步骤如图1所示；

1)先将手持端放置在被扫描物体的前方仪器测量范围内，两个摄像头的共同视野朝向被扫描物体需要测量的关键点，再将无线探针笔靠碰到关键点，如图2所示，并触发测量开关，此时无线探针笔通过无线方式与手持端进行通讯，手持端在收到触发信息后，通过扫描控制模块控制两个摄像头进行同步曝光，并将同步帧图像发给数据处理模块。