便攜式藍光三維掃描儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式藍光三維掃描儀，包括掃描儀和三角支架，掃描儀固定在三角支架上，掃描儀包括相機和發光組件，發光組件包括光機和FPGA控制電路板；光機和FPGA控制電路板電連接，且相機也與FPGA控制電路板電連接，光機在FPGA控制電路板的控制下輸出藍光，相機上設有藍光濾光片。本實用新型通過FPGA控制電路板，讓發光組件光機發出藍色條紋光束，避免白光光束的影響，在相機上設置有藍光濾光片，過濾白光，提高拍攝的精確性和數據的穩定性；其次，相機的開啟與工作狀態也同時被FPGA控制電路板進行同步控制，使得相機和發光組件高速同步采集構造3D數據的圖像，反應速度快。
【專利說明】
便攜式藍光三維掃描儀
技術領域
[0001]本實用新型涉及掃描儀領域，尤其涉及一種桌面式的，發光組件與相機分離的三維掃描儀。
【背景技術】
[0002]三維掃描儀(3D scanner)是一種科學儀器，用來偵測并分析現實世界中物體或環境的形狀(幾何構造)與外觀數據(如顏色、表面反照率等性質)。搜集到的數據常被用來進行三維重建計算，在虛擬世界中創建實際物體的數字模型。這些模型具有相當廣泛的用途，舉凡工業設計、瑕疵檢測、逆向工程、機器人導引、地貌測量、醫學信息、生物信息、刑事鑒定、數字文物典藏、電影制片、游戲創作素材等等都可見其應用。
[0003]三維掃描儀采用非接觸式投影光技術，避免對物體表面的接觸，并可以測量各種物料的模型。三維掃描儀常常用光機投影白光來傳送構造3D的圖像信息。但因為環境光的影響，常常會在高精度測量上造成數據的穩定性和精確度上的影響。
【實用新型內容】
[0004]針對上述技術中存在的不足之處，本實用新型提供一種操作簡便、有效降低環境光的影響，提高測量數據的穩定性和精確度的便攜式藍光三維掃描儀。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供一種便攜式藍光三維掃描儀，包括掃描儀和三角支架，所述掃描儀固定在三角支架上，所述掃描儀包括相機和發光組件，所述發光組件包括光機和FPGA控制電路板；所述光機和FPGA控制電路板電連接，且所述相機也與FPGA控制電路板電連接，所述光機在FPGA控制電路板的控制下輸出藍光，所述相機上設有藍光濾光片，所述相機與外部客戶端電連接并進行數據傳輸。所述相機上設有藍光濾光片，所述光機輸出的藍光照射在待掃描物體上，經相機上的藍光濾光片過濾，在相機中成像，所述相機與外部客戶端電連接并將成像數據傳輸至外部客戶端。
[0006]其中，所述發光組件固定在第一固定模塊上，所述相機固定在第二固定模塊上，所述第一固定模塊與所述第二固定模塊上都設有用于防震的橡膠墊。
[0007]其中，所述相機有兩個，所述第二固定模塊也有兩個，且分別設置在第一固定模塊的兩端，所述第二固定模塊能相對于第一固定模塊左右平移，且左右兩個第二固定模塊同時移動。
[0008]其中，所述相機較發光組件位置往外凸出，且發光組件左右兩邊的兩個相機之間呈銳角，即左右的相機與光機的距離逐漸遞減;所述相機的拍攝視線與發光組件的傳輸光線共同聚焦在一個點上。
[0009]其中，所述光機上設有散熱片，且散熱片平行設置在光機一側。
[0010]其中，所述掃描儀可拆卸地固定在三角支架上，且掃描儀的高度以及左右的角度可以任意調節。
[0011]本實用新型的有益效果是:與現有技術相比，本實用新型公開的一種便攜式藍光三維掃描儀，通過FPGA控制電路板，讓發光組件光機發出藍色條紋光束，解決了普通白光光束因環境光的影響而降低圖像掃描的精確度以及數據的穩定性地問題，同時，在相機上設置有藍光濾光片，能夠過濾其他光源對相機的影響，從而提高拍攝的精確性和數據的穩定性;其次，相機與FPGA控制電路板電連接，故相機的開啟與工作狀態也同時被FPGA控制電路板進行同步控制，使得相機和發光組件高速同步采集構造3D數據的圖像，反應速度快。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的便攜式藍光三維掃描儀的組合圖；
[0013]圖2為本實用新型的掃描儀內部結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型的發光組件內部結構示意圖；
[0015]圖4為本實用新型的光機及其散熱片結構示意圖。
[0016]主要元件符號說明如下:
[0017]1、掃描儀 2、三角支架
[0018]11、發光組件12、相機
[0019]111、光機 112、FPGA控制電路板
[0020]1111、散熱片。
【具體實施方式】
[0021]為了更清楚地表述本實用新型，下面結合附圖對本實用新型作進一步地描述。
[0022]請參閱圖1-圖3，本實用新型提供一種藍光三維掃描儀，包括掃描儀I和三角支架2，掃描儀I固定在三角支架2上，掃描儀I包括相機12和發光組件11，發光組件11包括光機111和FPGA控制電路板112;光機111和FPGA控制電路板112電連接，且相機12也與FPGA控制電路板112電連接，光機111在FPGA控制電路板112的控制下輸出藍光，相機12上設有藍光濾光片(圖未不)，光機111輸出的藍光照射在待掃描物體上，經相機111上的藍光濾光片過濾，在相機12中成像，相機12與外部客戶端(圖未示)電連接并將成像數據傳輸至外部客戶端。
[0023]與現有技術相比，本實用新型公開的一種藍光三維掃描儀，通過FPGA控制電路板，讓發光組件光機發出藍色條紋光束，解決了普通白光光束因環境光的影響而降低圖像掃描的精確度以及數據的穩定性地問題，同時，在相機上設置有藍光濾光片，能夠過濾其他光源對相機的影響，從而提高拍攝的精確性和數據的穩定性;其次，相機與FPGA控制電路板電連接，故相機的開啟與工作狀態也同時被FPGA控制電路板進行同步控制，當發光組件光機開始工作后，FPGA控制電路板會發出一個觸發信號給各個相機，從而啟動相機，開始進行拍攝，此時，相機和發光組件高速同步采集構造3D數據的圖像，反應速度快。
[0024]在本實施例中，發光組件11固定在第一固定模塊，且第一固定模塊上設有用于防震的橡膠墊，相機12有兩個，且分別對稱固定在發光組件兩側，相機12固定在第二固定模塊上，且第二固定模塊上也設有用于防震的橡膠墊，第二固定模塊也與相機12數量一樣，即每個相機12都單獨固定在一個第二固定模塊上，當相機12與發光組件11同時工作的時候，會產生一定的震動，從而影響相機12拍攝的穩定性，而本實用新型將相機12與發光組件11分開固定在兩個不同的且不相互連接的固定模塊上，并都設置有橡膠墊，避免了二者在同時工作時，產生震動對相機工作的影響。
[0025]在本實施例中，相機12較發光組件11位置往外凸出，且發光組件11的左右兩個相機12之間呈銳角，即左右的相機12與發光組件11的距離逐漸遞減;相機12的拍攝視線與光機111的傳輸的藍光光線共同聚焦在一個點上，相機12與發光組件11共同組成一個掃描儀I，且共同完成掃描工作。第二固定模塊可以相對發光組件11進行左右平移，且發光組件11兩端的相機12移動的速度和距離始終保持一致，兩個相機12之間的角度不變，間距變大，從而直接影響了相機12與被拍攝掃描物體的物距的變化，當兩個對稱的相機12間的間距變大，其物體的物距越遠。由于相機12上設置有藍光濾光片，光機111投射的為藍色條紋光，故相機12能自動過濾其他雜光，接收藍光，從而更好地對物體進行掃描，相機12還連接外部的客戶端，將拍攝的物體同步傳輸到外部客戶端，如PC端中，或者通過相機內置的WIFI模塊，通過無線傳輸至外部客戶端中進行3D數據分析。在本實施例中，相機12也不局限于兩個，也可以是一個或者多個，其余第二固定模塊的固定方式不變，其工作原理也不變。
[0026]請參閱圖4，在本實施例中，光機111上設有散熱片1111，且散熱片1111平行設置在光機111的一側，這樣大大減小了整個發光組件11的面積，也大大增強了散熱片1111與光機111的接觸面積，從而使散熱效率更高。
[0027]在本實施例中，掃描儀I可拆卸地固定在三角支架2上，有利于掃描儀I的運輸與攜帶，三角支架2可上下收縮，則掃描儀I的高度以及左右的角度可以任意調節，使用起來更靈活方便。
[0028]本實用新型的優勢在于:
[0029]I)結構簡單:僅由掃描儀和三角支架組成，且利用了 FPGA來控制整個系統，處理速度和能力強，且將發光組件和攝像頭分開設置，并設置橡膠片，減小了發光組件在工作過程中產生震動對攝像頭的影響，從而使之拍攝精準；
[0030]2)采用FPGA控制電路芯片讓光機發出藍光，并在相機上設置有藍光濾光片，能夠過濾其他光源對相機的影響，從而提高拍攝的精確性和數據的穩定性；即使拍攝黑色物體精確度也能得到保證；
[0031]3)三角支架與掃描儀可拆卸，便于運輸和攜帶，使用起來更靈活。
[0032]以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是本實用新型并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種便攜式藍光三維掃描儀，其特征在于，包括掃描儀和三角支架，所述掃描儀固定在三角支架上，所述掃描儀包括相機和發光組件，所述發光組件包括光機和FPGA控制電路板;所述光機和FPGA控制電路板電連接，且所述相機也與FPGA控制電路板電連接，所述光機在FPGA控制電路板的控制下輸出藍光，所述相機上設有藍光濾光片，所述光機輸出的藍光照射在待掃描物體上，經相機上的藍光濾光片過濾，在相機中成像，所述相機與外部客戶端電連接并將成像數據傳輸至外部客戶端。2.根據權利要求1所述的便攜式藍光三維掃描儀，其特征在于，所述發光組件固定在第一固定模塊上，所述相機固定在第二固定模塊上，所述第一固定模塊與所述第二固定模塊上都設有用于防震的橡膠墊。3.根據權利要求2所述的便攜式藍光三維掃描儀，其特征在于，所述相機有兩個，所述第二固定模塊也有兩個，且分別設置在第一固定模塊的兩端，所述第二固定模塊能相對于第一固定模塊左右平移，且左右兩個第二固定模塊同時移動。4.根據權利要求2所述的便攜式藍光三維掃描儀，其特征在于，所述相機較發光組件位置往外凸出，且發光組件左右兩邊的兩個相機之間呈銳角，即左右的相機與光機的距離逐漸遞減;所述相機的拍攝視線與發光組件的傳輸光線共同聚焦在一個點上。5.根據權利要求1所述的便攜式藍光三維掃描儀，其特征在于，所述光機上設有散熱片，且散熱片平行設置在光機一側。6.根據權利要求1所述的便攜式藍光三維掃描儀，其特征在于，所述掃描儀可拆卸地固定在三角支架上，且掃描儀的高度以及左右的角度可以任意調節。
【文檔編號】G01B11/24GK205482826SQ201620068989
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月25日
【發明人】易喜林, 郭文舉
【申請人】深圳市昇創多維視覺科技有限公司