[发明专利]三维扫描装置和三维扫描方法

说明书

本发明提供一种三维扫描装置和三维扫描方法，该三维扫描装置包括：光束发射模块，用于向待扫描物体发射光束，该光束在待扫描物体上形成光斑；图像采集模块，用于采集待扫描物体的扫描图像序列；距离确定模块，用于获取扫描图像序列中的第一图像序列，并根据第一图像序列中每一第一图像的光斑信息，确定采集第一图像时三维扫描装置与待扫描物体之间的拍摄距离；三维建模模块，用于根据第一图像序列以及采集第一图像时三维扫描装置与待扫描物体之间的拍摄距离，确定待扫描物体的三维模型。本发明中，即使三维扫描装置拍摄待扫描物体的图像时的运动轨迹不是理想的圆周，也能够保证3D建模的精确性。

本申请为分案申请，其母案申请号为201110288847.0，发明名称为三维扫描装置和三维扫描方法，申请日为2011.09.26。

技术领域

本发明涉及三维(3D)扫描技术领域，尤其涉及一种三维扫描装置和三维扫描方法。

背景技术

如图1所示，现有技术中利用三维扫描装置(手机、摄像机、照相机等)对待扫描物体进行3D扫描时，通常是将三维扫描装置绕待扫描物体旋转一周，拍摄一组图像序列，利用该图像序列以及三维扫描装置在拍摄图像时与待扫描物体之间的距离R等参数，计算待扫描物体的3D模型。

使用三维扫描装置对待扫描物体进行拍摄时，三维扫描装置须相对待扫描物体保持近乎圆周的运动，即三维扫描装置在运动时需要保持与待扫描物体之间的距离R不变，才能够保证3D建模的精确。

而事实上，用户拿着三维扫描装置对待扫描物体进行扫描时，很难保证三维扫描装置的运动轨迹是理想的圆周，从而会引起3D建模的不精确。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种三维扫描装置和三维扫描方法，即使三维扫描装置拍摄待扫描物体的图像时的运动轨迹不是理想的圆周，也能够保证3D建模的精确性。

为解决上述问题，本发明提供一种三维扫描装置，包括：光束发射模块，用于向待扫描物体发射光束，所述光束在所述待扫描物体上形成光斑；图像采集模块，用于采集所述待扫描物体的扫描图像序列；距离确定模块，用于获取所述扫描图像序列中的第一图像序列，并根据所述第一图像序列中每一第一图像的光斑信息，确定采集所述第一图像时所述三维扫描装置与所述待扫描物体之间的拍摄距离；三维建模模块，用于根据所述第一图像序列以及采集所述第一图像时所述三维扫描装置与所述待扫描物体之间的拍摄距离，确定所述待扫描物体的三维模型。

可选的，所述距离确定模块包括：重力传感模块，用于测量采集所述扫描图像序列中的每一扫描图像时的加速度的变化；轮廓区域估计模块，用于根据采集所述扫描图像时的加速度的变化，估计所述待扫描物体在所述扫描图像中的轮廓区域；第一图像提取模块，用于根据所述待扫描物体在所述扫描图像中的轮廓区域，从所述扫描图像序列中提取出所述第一图像序列。

可选的，所述距离确定模块还包括：角度测量模块，用于测量采集所述扫描图像时的偏转角度；所述第一图像提取模块，还用于根据采集所述扫描图像时的偏转角度、所述待扫描物体在所述扫描图像中的轮廓区域，从所述扫描图像序列中提取出所述第一图像序列。

可选的，所述距离确定模块包括：第二图像提取模块，用于对所述扫描图像序列中的每一扫描图像中的光斑信息进行分析，根据分析结果从所述扫描图像序列提取出所述第一图像序列，其中，所述第一图像序列中每一第一图像的光斑信息能够满足计算所述与所述待扫描物体之间的所述拍摄距离的需求。

本发明还提供一种三维扫描方法，包括：向待扫描物体发射光束，所述光束在所述待扫描物体上形成光斑；采集所述待扫描物体的扫描图像序列；获取所述扫描图像序列中的第一图像序列，并根据所述第一图像序列中每一第一图像的光斑信息，确定采集所述第一图像时所述三维扫描装置与所述待扫描物体之间的拍摄距离；根据所述第一图像序列以及采集所述第一图像时所述三维扫描装置与所述待扫描物体之间的拍摄距离，确定所述待扫描物体的三维模型。