[发明专利]一种3D纹理数据采集装置及方法

说明书

本发明公开了一种3D纹理数据采集装置及方法，所述装置包括：旋转机构、扫描机构、移动机构以及控制器，所述旋转机构、扫描机构以及移动机构均与控制器相连接；所述旋转机构用于放置被测物的平台采用滚筒结构，并且旋转机构可以带动放置于其上的被测物转动，从而通过旋转机构完成一个维度的扫描，使得扫描机构仅需要进行平移运动就可以完成另一个维度的扫描。这样扫描机构仅需在移动机构带动下沿与旋转机构轴向方向相垂直的方向作平移运动。

技术领域

本发明涉及扫描技术领域，特别涉及一种3D纹理数据采集装置及方法。

背景技术

随着机器视觉、三维测量和计算机图形学的飞速发展，物体三维测量因其具有广泛的应用价值而成为研究热点。基于激光扫描的光学三维测量技术已经能够很容易获取和显示物体表面真实几何轮廓结构，但现有的扫描仪多采用X-Y平面扫描的方式。在该方式下，X-Y平面的平面度，柔性扫描对象与平面平台贴合度对扫描结果有很大的影响，而且平面扫描方式下，扫描头的运动一般采用蛇形扫描轨迹，该种运动形式，运动轴需要频繁的加减速，存在效率低、易损坏、反向间隙误差影响等问题。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种3D纹理数据采集装置及方法，以解决现有的扫描设备中扫描头需要采用蛇形扫描轨迹而造成的效率低以及反向间隙误差大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种3D纹理数据采集装置，其包括：

用于放置被测物并带动被测物转动的旋转机构；

用于对被测物进行扫描并得到纹理数据的扫描机构，所述扫描机构与旋转机构之间具有一定距离，并可在与旋转机构的轴向方向相平行的方向上进行往复移动；

用于带动扫描机构与旋转机构的轴向方向相垂直方向上进行往复移动的移动机构，所述扫描机构滑动设置于所述移动机构上；

用于对所述旋转机构、扫描机构和移动机构进行控制的控制器，所述控制器接收扫描机构发送的纹理数据，并对所述纹理数据进行处理以得到3D纹理数据。

所述3D纹理数据采集装置，其中，所述旋转机构包括对称设置的第一支架和第二支架，所述第一支架与第二支架的相对侧分别设置有夹盘，所述第一支架/第二支架远离第二支架/第一支架的一侧设置有第一电机，所述两个夹盘之间悬挂有滚筒，所述滚筒与第一电机相连接并在第一电机带动下转动。

所述3D纹理数据采集装置，其中，所述扫描机构包括沿与旋转机构的轴向方向相平行的方向设置的第一导轨，设置于所述第一导轨上的工作台，以及设置于第一导轨远离旋转机构端的第二电机，所述工作台与所述第二电机相连接，并在第二电机带动下沿第一导轨往复运动；所述工作台靠近旋转机构的一端设置有激光位移传感器，并通过所述激光位移传感器采集被测物的纹理数据。

所述3D纹理数据采集装置，其中，所述移动机构包括沿与旋转机构的轴向方向相垂直的方向设置的第二导轨以及设置于第二导轨一端的第三电机，所述旋转机构设置于所述第二导轨上并与所述第三电机相连接，通过所述第三电机带动其沿第二导轨往复运动。

所述3D纹理数据采集装置，其中，所述控制器包括;

数据处理模块，用于接收所述扫描机构发送的纹理数据，并对所述纹理数据进行处理以得到点云数据，以及根据所述点云数据生成纹理图片；

运动控制模块，用以控制所述扫描机构和移动机构的往复运动；以及控制所述旋转机构的旋转。

所述3D纹理数据采集装置，其中，所述数据处理模块包括：

接收单元，用于接收所述扫描机构发送的纹理数据；