[发明专利]具有数据收集反馈的三维扫描器

权利要求书

1.一种3D扫描器，其包括：

壳体；

在所述壳体内部的一个或多个光源；

在所述壳体内部的一个或多个光学传感器；

在所述壳体内部的多个处理器，所述多个处理器与所述一个或多个光源和所述一个或多个光学传感器通信；

在所述壳体内部的存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述多个处理器执行时使所述3D扫描器通过重复执行下列操作生成数据，所述数据对应于对象的表面的至少一部分的3D形状：

使用所述一个或多个光源朝所述对象的所述表面投射结构光；以及

当朝所述对象的所述表面投射所述结构光时，使用所述一个或多个光学传感器获得所述对象的所述表面的图像；以及

在所述壳体内部的冷却歧管，所述冷却歧管包括单个金属件，所述单个金属件与所述一个或多个光源、所述一个或多个光学传感器和所述多个处理器热耦接并被配置为在所述一个或多个光源、所述一个或多个光学传感器和所述多个处理器之间提供热连接，以便在所述一个或多个光源、所述一个或多个光学传感器和所述多个处理器之间保持空间一致的温度。

2.根据权利要求1所述的3D扫描器，其中所述多个处理器包括第一处理模块和第二处理模块，所述第一处理模块包括现场可编程门阵列即FPGA，所述第二处理模块包括图形处理单元即GPU。

3.根据权利要求1所述的3D扫描器，其中所述存储器进一步存储指令，所述指令在由所述多个处理器执行时使所述3D扫描器使用所述数据生成所述对象的所述表面的所述至少一部分的所述形状的3D再现。

4.根据权利要求1所述的3D扫描器，其中所述一个或多个光源包括激光器。

5.根据权利要求4所述的3D扫描器，其中所述激光器被配置成在将光投射到所述3D扫描器的所述壳体外部时作为1级光源操作。

6.根据权利要求4所述的3D扫描器，其中所述激光器为竖直空腔表面发射激光器即VCSEL。

7.根据权利要求1所述的3D扫描器，其中所述光源为脉冲光源。

8.根据权利要求1所述的3D扫描器，其中所述3D扫描器为便携的手持式3D扫描器。

9.根据权利要求8所述的3D扫描器，其中所述便携的手持式3D扫描器具有小于30cm x30cm x 30cm的大小。

10.根据权利要求1所述的3D扫描器，其中所述一个或多个光源被配置成提供所述对象的所述表面的足够照度，使得在户外日光条件下获取的图像具有大于二的信噪比。

11.根据权利要求1所述的3D扫描器，其中所述冷却歧管被定位在用于所述多个处理器中的每一个的位置处。

12.一种方法，其包括：

在包括一个或多个光学传感器的3D扫描器处：

使用所述一个或多个光学传感器扫描具有表面的对象，其中所述扫描生成第一数据，所述第一数据对应于所述对象的所述表面的三维形状即3D形状；

针对所述对象的所述表面的多个相应部分中的每一者，确定所述第一数据的数量是否满足预定义阈值，所述预定义阈值对应于再现所述对象的所述表面的所述相应部分的所述3D形状达到预定义精度所需的数据的数量；

在针对所述对象的所述表面的所述多个部分中的每个相应部分确定所述第一数据的所述数量是否满足所述预定义阈值之后，使用所述一个或多个光学传感器进一步扫描所述对象，所述预定义阈值对应于再现所述对象的所述表面的所述相应部分的所述3D形状达到所述预定义精度所需的数据的数量，其中所述进一步扫描生成第二数据，所述第二数据对应于所述对象的所述表面的所述3D形状；以及

弃置所述第二数据的至少一部分，其中所述第二数据的所弃置部分对应于所述第一数据的所述数量满足所述预定义阈值的所述对象的所述表面的相应部分。