[实用新型]一种全向三维扫描系统

说明书

本申请公开了一种全向三维扫描系统，包括：位于待测物体内用于将编码结构光投影至待测物体内壁表面的环形结构光光源；位于待测物体内用于从不同角度获取待测物体内壁表面对应的调制编码图的全向视觉立体装置。这样可实现快速360度面扫，动态获取经过物体表面调制后结构光实时图像信息，进而能够实现高精度的物体内表面单帧重构，运动过程中的颠簸不会影响到当前内壁表面的检测，同时通过前后帧扫描结果可实现更稳定可靠的配准结果，结果的分辨率不受运动速度影响。

技术领域

本实用新型涉及三维测量领域，特别是涉及一种全向三维扫描系统。

背景技术

物体内部的三维检测需要重构内壁的表面，目前的三维检测方法一般包括激光雷达、线激光、三角测量和双目立体视觉。

但是，基于激光雷达的方法成本高，且容易受到颠簸的影响，限制前进速度。而基于线激光和三角测量的方法同样易受颠簸影响，需要位姿以及速度传感器对采集结果进行补偿消除颠簸造成的位移和位姿变化，且物体方向分辨率易受运动速度影响。

因此，如何在重构内壁的表面时，避免受颠簸影响和运动速度影响，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种全向三维扫描系统，可以实现高精度的物体内表面单帧重构，结果分辨率不受速度影响，局部结果不受颠簸影响。其具体方案如下：

一种全向三维扫描系统，包括：

位于待测物体内用于将编码结构光投影至所述待测物体内壁表面的环形结构光光源；

位于所述待测物体内用于从不同角度获取所述待测物体内壁表面对应的调制编码图的全向视觉立体装置。

优选地，在本实用新型实施例提供的上述全向三维扫描系统中，所述全向视觉立体装置包括至少两个全向视觉传感器；

所述全向视觉传感器为折反射视觉传感器、鱼眼相机或全景相机。

优选地，在本实用新型实施例提供的上述全向三维扫描系统中，所述环形结构光光源和各所述全向视觉传感器位于同一轴线上。

优选地，在本实用新型实施例提供的上述全向三维扫描系统中，各所述全向视觉传感器之间的距离和视场重叠区域可调节。

优选地，在本实用新型实施例提供的上述全向三维扫描系统中，当所述全向视觉传感器为折反射视觉传感器时，所述全向视觉传感器包括一个相机，以及至少一个用于调整相机视野的光学元件。

优选地，在本实用新型实施例提供的上述全向三维扫描系统中，当所述全向视觉立体装置包括两个所述全向视觉传感器时，第一个所述全向视觉传感器包括第一相机和第一光学元件；第二个所述全向视觉传感器包括第二相机和第二光学元件；

所述第一相机和所述第二相机背对背设置，且分别位于所述环形结构光光源的两侧；

所述第一光学元件位于所述第一相机远离所述环形结构光光源的一侧，且所述第一光学元件的工作面面对所述第一相机；

所述第二光学元件位于所述第二相机远离所述环形结构光光源的一侧，且所述第二光学元件的工作面面对所述第二相机。

优选地，在本实用新型实施例提供的上述全向三维扫描系统中，当所述全向视觉立体装置包括两个所述全向视觉传感器时，第一个所述全向视觉传感器包括第三相机、第三光学元件和第四光学元件；第二个所述全向视觉传感器包括第四相机、第五光学元件和和第六光学元件；

所述第三相机和所述第四相机背对背设置，且分别位于所述环形结构光光源的两侧；

所述第三光学元件位于所述第三相机远离所述环形结构光光源的一侧，且所述第三光学元件的工作面背对所述第三相机；