[发明专利]三维扫描装置及使用方法

说明书

本发明提供了一种三维扫描装置，包括：位置标志，设置于地面、天花板或环绕目标物的周围；无人机，配置有位置摄像头和扫描摄像头，所述位置摄像头用于拍摄所述位置标志得到位置参考数据，所述扫描摄像头用于拍摄目标物获得三维扫描数据；计算设备，用于获取所述位置参考数据及三维扫描数据，以建立三维图像。还提供了三维扫描装置的使用方法，应用上述的三维扫描装置进行扫描，并对获取的位置参考数据及三维扫描数据进行处理，建立目标物的三维图像。该装置及使用方法成本较低，易于实现。

技术领域

本发明涉及三维扫描技术领域，特别涉及一种三维扫描装置及使用方法。

背景技术

三维人体测量技术是三维服装CAD系统的技术基础。三维人体测量技术通过人体扫描仪，对人体全身或局部进行扫描，形成人体的图像或记录，用于制作合适的服装。

随着现代科技的发展，人们的生活水平的提高，人们生活节奏也随之增快，因此很多人在购买衣物的时候选择网购。但是网购时只能根据手工测量数据来选择衣服的款式和尺寸，无法进行试穿，无法看到衣物上身后的效果。在服饰领域给人体建三维(3D)模型是进行三维虚拟试衣，三维虚拟现实(VR)等应用的基础。

人体三维扫描主流技术可分为被动扫描和主动扫描两类方法，其中，主动三维扫描技术包括激光扫描、结构光扫描、飞行时间法(TOF，time-of-flight)等，现有的三维人体扫描系统，如美国的基于激光扫描原理的Cyberware，其精度高，但价格昂贵(二十多万美元)：基于白光条纹扫描的Mega3PofInSpeck、深圳易尚三维人体扫描系统等，从多个视角对人体进行扫描，扫描时间快，5秒钟以内即可完成全身扫描，但色彩还原度一般，设备价格也比较高(Mega3 PofInSpeck10万美元，易尚35～50万人民币)：西安交通大学研发的RDBodyscan人体扫描仪，速度快，精度较高，但不可见红外波对人体有一定伤害，并且其价格在百万人民币以上：Artec手持式三维扫描仪，其价格相对较低(十几万人民币)，但扫描时间长，被扫描的人需要保持某个姿势3～5分钟。被动扫描方法不需要特殊的硬件支持，设备成本较低，扫描速度快，色彩信息还原度高，是被业内公认的人体三维扫描优选解决方案。如西安蒜泥科技的Visbody，其外形美观，采集时间短，建模效果较好，但价格昂贵：另如一种基于相机阵列的瞬时三维照相系统，公开(公告)号CN203708345U，此专利所述，这种解决方案设备结构复杂，投入成本高，占用场地大，对光线要求高，辅助设备多，很难模块化、自动化、规模化生产和推广整套设备稳定性差，出现问题排除障碍困难。综合来说，人体扫描的市场需求非常巨大且会逐年增大，但上述人体扫描成本较高，不利于大范围的推广使用。

由于单个扫描仪的扫描范围有限，对人体进行扫描时需要操作人员手持移动扫描仪对人体各个部位进行扫描，另外一种方式是通过多点固定不动的扫描仪实现对人体扫描位置的全覆盖，手持式扫描仪由于需要操作人员亲自移动，而扫描过程对于移动距离和速度等有一定要求，对操作人员的经验依赖度较高，通常扫描失败率高且扫描时间较长。对于固定式的扫描仪，虽然满足了扫描要求，但是其安装移动不方便且需要多台扫描仪配合工作，成本较高。

综上可知，现有技术主要存在以下缺陷：单台相机扫描人或物一一需要多空间位置多次拍摄，扫描时间长，扫描失败率高且扫描时间较长；相机阵列扫描人或物一一结构复杂，连接线路众多，成本高昂，操作复杂，占用场地空间大，无法实现普及化甚至进入家庭应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维扫描装置及使用方法，以解决现有的三维扫描装置

为实现上述目的，本发明提供了一种三维扫描装置，包括：

位置标志，设置于地面、天花板或环绕目标物的周围；

无人机，配置有位置摄像头和扫描摄像头，所述位置摄像头用于拍摄所述位置标志得到位置参考数据，所述扫描摄像头用于拍摄目标物获得三维扫描数据；