[发明专利]一种三维快速扫描匹配识别及三维扫描系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种扫描系统，特别涉及一种三维快速扫描匹配识别及三维扫描系统，属于电子技术领域。

背景技术

三维扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对被扫描物体空间外形和结构及色彩进行扫描，以获得该物体表面的空间坐标。它的重要意义在于能够将实际物体的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为物体数字化提供了相当方便快捷的手段。利用三维扫描技术制备的三维扫描仪作为一种快速的立体测量设备，因其测量速度快、精度高，非接触，使用方便等优点，而成为将物体三维建模的重要工具，得到越来越广泛的应用。在发达国家的制造业中，三维扫描仪作为一种快速的立体测量设备，因其测量速度快、精度高，非接触，使用方便等优点而得到越来越多的应用。用三维扫描仪对手板，样品、模型进行扫描，可以得到其立体尺寸数据，这些数据能直接与CAD/CAM软件接口，在CAD系统中可以对数据进行调整、修补、再送到加工中心或快速成型设备上制造，可以极大的缩短产品制造周期。

譬如，用三维扫描仪对手板、样品、模型等被扫描物体进行扫描，可以得到该物体立体尺寸数据，这些数据能直接与计算机辅助设计或计算机辅助制造软件接口，在CAD系统中可以对数据进行调整、修补、再送到加工中心或快速成型设备上制造，可以极大的缩短产品制造周期。一般的三维扫描仪采用一投影仪投射条纹光到被扫描物体，再采用一相机采集从所述被扫描物体反射过来的条纹光，通过计算条纹光在被扫描物体的变形，从而获得被扫描物体的三维图像。

但是，目前的三维扫描系统在长期运行过程中，系统在不断地升级，不能对扫描数据进行分类和准确的数据识别，后期需要手动修补拼接，由于被扫描物体的位置发生变化，造成每扫描一次被限定于扫描坐标下，加长了扫描时间，为了得到完整的三维信息，在匹配过程中大多采用粘贴标记的方法，操作繁琐，容易丢失信息，不利于扫描的完整性。

发明内容

本发明提出了一种三维快速扫描匹配识别及三维扫描系统，解决了现有技术中三维扫描系统由于被扫描物体的位置发生变化，造成每扫描一次被限定于扫描坐标下，加长了扫描时间，为了得到完整的三维信息，在匹配过程中大多采用粘贴标记的方法，操作繁琐，容易丢失信息，不利于扫描的完整性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种三维快速扫描匹配识别及三维扫描系统，包括数据获取单元、云端数据库、智能软件、计算机和扫描器，所述计算机与扫描器相互电信号连接，所述电源接口基于计算机与扫描器的供电，用于旋转平台投射于被测对象均匀的周围位置和光源组成的三维数字成像，通过扫描器连接测距设备对投射的距离进行标定，获得标定参数，所述数据获取单元实时云端数据库包括识别模块及扫描器，三维扫描所获取的特征数据通过云端数据库与识别模块进行识别、分类、匹配后，生成可视化模型并填补所需参数，减少了失误性，将特征数据存入云端数据库，容量小配准率高，通过识别模块对输入单元的模型进行匹配，调用最优化的方案及自学习系统，用于可视化建模模块与目标计算机辅助设计模型匹配、拟合、优化，避免了人工手动修复调整，作为扫描系统的最终输出，可直接输出完成匹配优化的CAD模型，亦可输出可以再编辑修改的实体模型，输出的模型根据具体的要求可将包括可操作曲面或可编辑实体建模用于后续的重新设计和实际应用。

作为本发明的一种优选技术方案，所述通过扫描器与数据获取单元信号连接获取扫描数据，所述接受单元接到点云数据指令，网格数据准备，经过提取模块的数据精炼后获得表面特征数据，通过储存模块用于保存每一次三维扫描所获取的特征数据，容量小配准率高，云端数据库将对扫描数据进行分类，并通过识别模块识别匹配后，深度自学习优化特征数据的识别，提高识别速度及精确度，通过所述可视化建模模块对所获得的扫描对象表面特征点进行可视化建模。

作为本发明的一种优选技术方案，所述识别模块基于被测物体的三维数据及标志点，然后将该三维数据及标志点反投影到左、右图像并指导左、右图像进行匹配，从而获得三维点，用于云数据图像识别和相关功能，基于深度自学习，对被测物体进行分类，配合所述云端数据库不断优化更新。

作为本发明的一种优选技术方案，所述通用数据接口用于接入外界模型数据及指令，经由输入单元输入目标CAD模型数据，经过可视化建模模块与匹配优化模块串联，用于可视化模型与目标CAD模型匹配、拟合、优化，且所述匹配优化模块与输入单元均与通用数据接口、电源接口相互通，其直观、准确地对空间场景信息进行数字化拟合与记录。