[发明专利]一种多相机头型3D成像装置及方法

权利要求书

1.一种多相机头型3D成像装置，其特征在于，包括分别与终端(1)电连接的3D扫描装置(3)及触发开关(5)，

所述终端(1)用于提供数据采集、处理、存储和人机交互界面；

所述3D扫描装置(3)包括若干多方位设置的深度相机(6)，所述深度相机(3)与所述终端(1)电连接；

所述触发开关(5)用于启动所述终端(1)采集数据。

2.根据权利要求1所述的多相机头型3D成像装置，其特征在于，所述3D扫描装置(3)与位置可调的支撑架(2)连接。

3.根据权利要求1所述的多相机头型3D成像装置，其特征在于，所述深度相机(6)均匀的固定在扶手架(7)上，所述深度相机(6)均设有电连接线(11)，所述每一个电连接线(11)分别与一个电连接集线器(12)连接，所述电连接集线器(12)通过电连接延长线(13)与所述终端(1)连接。

4.根据权利要求3所述的多相机头型3D成像装置，其特征在于，所述每一个深度相机(6)分别通过一个固定件(8)安装在所述扶手架(7)上，所述每一个固定件(8)分别通过第一连接件(9-1)与第二连接件(9-2)连接，所述第二连接件(9-2)均与固定盘(9-3)连接，所述第二连接件(9-2)与所述固定盘(9-3)连接后形成锥形凸起，所述固定盘(9-3)上设有电连接延长线固定件(10)，所述电连接集线器(12)经过所述固定盘(9-3)与穿过所述电连接延长线固定件(10)的电连接延长线(13)连接。

5.根据权利要求1所述的多相机头型3D成像装置，其特征在于，所述深度相机(6)的数量不少于2个。

6.根据权利要求1所述的多相机头型3D成像装置，其特征在于，还包括用于系统标定的标定物(15)，所述标定物(15)包括若干个小球(15-1)，所述小球(15-1)均同心穿过同一直杆(15-2)，所述直杆(15-2)安装在底座(15-3)上，所述直杆(15-2)相对于所述底座(15-3)的角度可调。

7.根据权利要求1-6任意一项权利要求所述的多相机头型3D成像装置的成像方法，包括如下步骤：

数据处理与分析：

(1)3D点云数据去噪声预处理；

(2)结合实时图像处理进行点云数据分割；

(3)自动提取目标数据；

(4)多个深度相机(6)获得的有效3D点云数据进行数据融合，根据有重叠的数据部分通过最小二乘法或RAMSAC算法进行匹配；

(5)对融合后的3D数据进行表面网格化，形成3D模型；

(6)头形数据分析。

8.根据权利要求7所述的相机头型3D成像装置的成像方法，在所述数据处理与分析步骤前先进行图像预处理，

即采用图像分割算法，提取图像的边界信息，融合多个深度相机(6)的边界数据，根据头颅呈椭球的特征，进行图像的形状识别，从而判断被测头颅在系统视场中的位置是否合适。