[发明专利]一种多相机头型3D成像装置及方法

说明书

本发明公开了一种多相机头型3D成像装置及方法，属于图像识别技术领域，包括分别与终端电连接的3D扫描装置及触发开关，所述终端用于提供数据采集、处理、存储和人机交互界面；所述3D扫描装置包括若干多方位设置的深度相机，所述深度相机与所述终端电连接；所述触发开关用于启动终端采集数据。本发明深度相机3D数据与实时图像分析并行处理的方法，分离目标的点云数据和外部环境的数据，数据采集的过程速度快，并提高数据的准确性和可靠性。

技术领域

本发明属于图像识别技术领域，尤其涉及一种多相机头型3D成像装置及方法。

背景技术

现代的3D人体数据采集，是利用光学测量技术、计算机技术、图像处理技术、数字信号处理技术等进行三维人体表面轮廓的非接触自动测量。人体扫描系统充分利用光学三维扫描的快速以及对人体无损无创的优点，在短时间内对人体目标部位进行多角度多方位的扫描。扫描系统通过计算机对单台扫描仪-多角度的扫描数据、或多台光学三维扫描仪进行联动控制快速扫描，再通过计算机软件实现自动拼接，获得准确完整的人体点云数据。

临床医学上需要对头颅的三维数据进行采集和分析，一方面是满足颅面外科手术的需要，手术前后获得病人头颅的3D数据，以辅助手术和定制术后头盔。另一方面，在宝宝的生长发育的过程中，头围是一个非常关键的因素，同时除了头围之外，宝宝的头型也是一个影响孩子生长发育非常重要的指标，如若没有及时注意宝宝头型变化，可能最终导致孩子头型的生长，进而影响孩子的生长发育；对于头颅畸形严重的宝宝，经过3D数据采集，获得头颅模型后，定制矫形头盔是有效的治疗方法。

目前获取宝宝头型的数据方案大都是采用3D扫描仪、手机环拍照的方式，这种方式有一个核心的弊端就是数据采集时间长，期间无法让孩子保持住一个姿势进行成像，导致数据采集困难，然后需要对多层数据进行处理，导致临床使用困难，到目前都不能满足医疗机构就行常规检测的需要，不能开展这方面的工作；同时，多层数据的处理容易导致精度问题，甚至数据错误。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中头颅数据采集时间长、数据处理难度大、精度差的技术问题，提供一种通过多台深度相机在瞬间抓取被测目标多方位的图像和深度点云数据的多相机头型3D成像装置及方法。

本发明的技术方案如下：

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

所述终端用于提供数据采集、处理、存储和人机交互界面；

所述3D扫描装置包括若干多方位设置的深度相机，所述深度相机与所述终端电连接；

所述触发开关用于启动终端采集数据。

优选的，所述3D扫描装置与位置可调的支撑架连接。通过调整支撑架实现3D扫描装置的空间位置调整。

优选的，所述深度相机均匀的固定在扶手架上，所述深度相机均设有电连接线，电连接线具有供电和数据通讯的功能；所述每一个电连接线分别与一个电连接集线器连接，所述电连接集线器通过电连接延长线与所述终端连接。

优选的，所述每一个深度相机分别通过一个固定件安装在所述扶手架上，所述每一个固定件分别通过第一连接件与第二连接件连接，所述第二连接件均与固定盘连接，所述第二连接件与固定盘接后形成锥形凸起，所述固定盘上设有电连接延长线固定件，所述电连接集线器经过所述第二连接件与穿过所述电连接延长线固定件的电连接延长线连接。形成的锥形凸起使得3D扫描装置在进行扫描过程中与宝宝保持一定的安全距离，使得设备不会磕碰到宝宝。

优选的，所述深度相机的数量不少于2个。

优选的，还包括用于系统标定的标定物，所述标定物包括不少于2个的若干个小球，所述小球均同心穿过同一直杆，所述直杆安装在底座上，所述直杆相对于所述底座的角度可调。通过调整直杆相对于所述底座的角度，获得不同的数据，以增加系统标定的精度。