三維掃描儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及三維掃描成像設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)計一種三維掃描儀。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的三維掃描儀，如申請?zhí)枮?01420837909.8的實用新型專利，其為了實現(xiàn)對物體的三維面進行掃面，設(shè)置有X方向滑軌、Y方向滑軌以及Z方向滑軌，同時在各個方向的滑軌上設(shè)置相應(yīng)的攝像機對相應(yīng)的面進行掃描取像。然而其存在如下缺點:一方面，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制過程繁瑣;另一方面，需要多個攝像機才能完成取像掃描。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，控制方便的三維掃描儀。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:三維掃描儀，包括支承座、半圓形滑架、驅(qū)動電機和載物臺，所述半圓形滑架的兩端可轉(zhuǎn)動的安裝在支承座上，并且半圓形滑架的其中一端與驅(qū)動電機的輸出端軸轉(zhuǎn)動傳動連接;所述載物臺用于放置待掃描物體，并且放置好后的待掃描物體位于半圓形滑架的圓心處;在半圓形滑架上設(shè)置有第一滑塊和第二滑塊，在第一滑塊和第二滑塊上分別設(shè)置有用于驅(qū)動對應(yīng)滑塊沿半圓形滑架滑動的驅(qū)動機構(gòu);在第一滑塊上設(shè)置有朝向物體的攝像機，在第二滑塊上設(shè)置有朝向物體的光源。
[0005]進一步的是:所述光源包括加熱器和光學體，從加熱器發(fā)出的光束經(jīng)光學體分散后照射到物體上;所述攝像機為熱感攝像機，并且具有處于7.5-13微米之間的光譜范圍。
[0006]進一步的是:所述加熱器為CO2激光器。
[0007]進一步的是:在半圓形滑架的一端設(shè)置有從動輪，在驅(qū)動電機的輸出端軸上設(shè)置有主動輪，所述從動輪和主動輪通過皮帶傳動連接。
[0008]進一步的是:所述第一滑塊和第二滑塊為一體結(jié)構(gòu)，并且第一滑塊和第二滑塊共用同一個驅(qū)動機構(gòu)。
[0009]本實用新型的有益效果是:通過設(shè)置半圓形滑架，同時由驅(qū)動電機驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，配合滑塊沿半圓形滑架的滑動，即可實現(xiàn)對待掃描物體的三維掃描。因此，相對于采用X、Y和Z軸的傳統(tǒng)方式實現(xiàn)三維掃描而言，本實用新型的結(jié)構(gòu)更加簡單，而且相應(yīng)的驅(qū)動機構(gòu)和驅(qū)動電機數(shù)量也得到減少，攝像機數(shù)量也隨之減少，因此其控制過程更加簡便。另外，通過采用熱感攝像機并且輔以加熱器，通過加熱器發(fā)出加熱光束，對待掃描物體進行局部加熱，然后通過熱感攝像機進行三維掃描取像，有效的解決了對于透明材質(zhì)不方便進行三維掃描的問題。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖中標記為:半圓形滑架1、支承座2、從動輪3、驅(qū)動電機4、主動輪5、載物臺6、物體
7、第一滑塊8、攝像機9、第二滑塊1、加熱器11、光學體12、皮帶13。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0013]如圖1所示，本實用新型所述的三維掃描儀，包括支承座2、半圓形滑架1、驅(qū)動電機4和載物臺6，所述半圓形滑架I的兩端可轉(zhuǎn)動的安裝在支承座2上，并且半圓形滑架I的其中一端與驅(qū)動電機4的輸出端軸轉(zhuǎn)動傳動連接;所述載物臺6用于放置待掃描物體7，并且放置好后的待掃描物體7位于半圓形滑架I的圓心處;在半圓形滑架I上設(shè)置有第一滑塊8和第二滑塊10，在第一滑塊8和第二滑塊10上分別設(shè)置有用于驅(qū)動對應(yīng)滑塊沿半圓形滑架I滑動的驅(qū)動機構(gòu);在第一滑塊8上設(shè)置有朝向物體7的攝像機9，在第二滑塊10上設(shè)置有朝向物體7的光源。
[0014]其中，通過驅(qū)動電機4可驅(qū)動半圓形滑架I繞著兩端安裝在支承座2的軸線轉(zhuǎn)動，同時結(jié)合驅(qū)動機構(gòu)(圖中未畫出)驅(qū)動第一滑塊8和第二滑塊10在半圓形滑架I上的滑動，這樣通過合理有序的控制，即可使得攝像機9和光源停留在物體7上半部分的一個半球殼區(qū)域內(nèi)，因此可非常方便的實現(xiàn)對物體7的三維掃描取像。
[0015]當然，為了便于對各驅(qū)動機構(gòu)、驅(qū)動電機4以及攝像機9和光源等的控制，通常情況下設(shè)置有一控制系統(tǒng)，然后將相應(yīng)的機構(gòu)與控制系統(tǒng)信號連通。當然，控制系統(tǒng)還可用于對攝像機9的掃描取像結(jié)果進行計算并得到最終結(jié)果。
[0016]另外，對于透明材料進行三維掃描，如玻璃或者丙烯酸樹脂等進行三維掃描測量時，由于光束大部分會透過透明材料，導致反射的光效較少，同時還存在多重反射的情況，因此對于此類材料物體的三維掃描測量如果任然采用普通的光源和攝像機則掃描效果較差。為此，本實用新型進一步采用如下設(shè)置:所述光源包括加熱器11和光學體12，從加熱器11發(fā)出的光束經(jīng)光學體12分散后照射到物體7上;所述攝像機9為熱感攝像機，并且具有處于7.5-13微米之間的光譜范圍。這樣，通過熱感檢測方式進行掃描取像，可避免由于光束大部分透過透明材料后導致掃描效果不佳的情況。而且，進一步選用具有處于7.5-13微米之間光譜范圍的熱感攝像機，因為在上述光譜范圍內(nèi)，玻璃的光透射系數(shù)約為1%，同時光反射系數(shù)為最大值，因此在這種光譜范圍內(nèi)，基本可認為玻璃為不“透明物質(zhì)”。因此更利于對待掃描物體的掃描取像。
[0017]具體的，對于加熱器11可選用CO2激光器。
[0018]具體的，半圓形滑架I與驅(qū)動電機4之間的轉(zhuǎn)動傳動結(jié)構(gòu)可采用如下形式:如圖1所示，在半圓形滑架I的一端設(shè)置有從動輪3，在驅(qū)動電機4的輸出端軸上設(shè)置有主動輪5，所述從動輪3和主動輪5通過皮帶13傳動連接。
[0019]另外，本實用新型中，優(yōu)選將第一滑塊8和第二滑塊10設(shè)置為分體結(jié)構(gòu)，這樣可分別對攝像機4和光源進行位置調(diào)節(jié)。當然，也可為了進一步簡化結(jié)構(gòu)，將二者設(shè)置為一體結(jié)構(gòu)，同時第一滑塊8和第二滑塊10共用同一個驅(qū)動機構(gòu)。
【主權(quán)項】
1.三維掃描儀，其特征在于:包括支承座(2)、半圓形滑架(I)、驅(qū)動電機(4)和載物臺(6)，所述半圓形滑架(I)的兩端可轉(zhuǎn)動的安裝在支承座(2)上，并且半圓形滑架(I)的其中一端與驅(qū)動電機(4)的輸出端軸轉(zhuǎn)動傳動連接;所述載物臺(6)用于放置待掃描物體(7)，并且放置好后的待掃描物體(7)位于半圓形滑架(I)的圓心處;在半圓形滑架(I)上設(shè)置有第一滑塊(8)和第二滑塊(10)，在第一滑塊(8)和第二滑塊(10)上分別設(shè)置有用于驅(qū)動對應(yīng)滑塊沿半圓形滑架(I)滑動的驅(qū)動機構(gòu);在第一滑塊(8)上設(shè)置有朝向物體(7)的攝像機(9)，在第二滑塊(10)上設(shè)置有朝向物體(7)的光源。2.如權(quán)利要求1所述的三維掃描儀，其特征在于:所述光源包括加熱器(11)和光學體(12)，從加熱器(11)發(fā)出的光束經(jīng)光學體(12)分散后照射到物體(7)上;所述攝像機(9)為熱感攝像機，并且具有處于7.5-13微米之間的光譜范圍。3.如權(quán)利要求2所述的三維掃描儀，其特征在于:所述加熱器(11)為CO2激光器。4.如權(quán)利要求1所述的三維掃描儀，其特征在于:在半圓形滑架(I)的一端設(shè)置有從動輪(3)，在驅(qū)動電機(4)的輸出端軸上設(shè)置有主動輪(5)，所述從動輪(3)和主動輪(5)通過皮帶(13)傳動連接。5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的三維掃描儀，其特征在于:所述第一滑塊(8)和第二滑塊(10)為一體結(jié)構(gòu)，并且第一滑塊(8)和第二滑塊(10)共用同一個驅(qū)動機構(gòu)。
【專利摘要】本實用新型屬于三維掃描成像設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，控制方便的三維掃描儀，包括支承座、半圓形滑架、驅(qū)動電機和載物臺，所述半圓形滑架的兩端可轉(zhuǎn)動的安裝在支承座上，并且半圓形滑架的其中一端與驅(qū)動電機的輸出端軸轉(zhuǎn)動傳動連接；所述載物臺用于放置待掃描物體，并且放置好后的待掃描物體位于半圓形滑架的圓心處；在半圓形滑架上設(shè)置有第一滑塊和第二滑塊，在第一滑塊和第二滑塊上分別設(shè)置有用于驅(qū)動對應(yīng)滑塊沿半圓形滑架滑動的驅(qū)動機構(gòu)；在第一滑塊上設(shè)置有朝向物體的攝像機，在第二滑塊上設(shè)置有朝向物體的光源。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，而且可有效減少驅(qū)動機構(gòu)、驅(qū)動電機以及攝像機的數(shù)量，且控制過程更加簡便。
【IPC分類】G01B11/24
【公開號】CN205280001
【申請?zhí)枴緾N201521129815
【發(fā)明人】郭進, 陳小寧
【申請人】郭進, 陳小寧
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月30日