本發(fā)明涉及三維掃描設備領域，具體是指一種便攜拍照式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀。

背景技術：

三維掃描技術是運用適當?shù)墓鈱W、電子、計算機圖像處理等技術，非接觸的獲取被測物體外部形貌的方法和技術。在工業(yè)檢測、逆向工程、生物醫(yī)學、虛擬現(xiàn)實、文物保護、人體測量等眾多領域中有廣泛應用。隨著現(xiàn)代工業(yè)制造水平的發(fā)展，產(chǎn)品零件大量采用不規(guī)則復雜曲面， 其設計、生產(chǎn)、檢測等環(huán)節(jié)需要進行大量的三維曲面實體數(shù)字化和三維測量，迫切需要快速、高效、移動式的三維測量技術。光掃描儀相機是一種快速高精度的非接觸式三維掃描測量設備，其采用國際最先進的外差式多頻相移三維光學測量技術、相位測量技術和計算機視覺技術，其測量過程是:由計算機生成并控制光掃描儀向目標物體表面透射一組標準正弦分布的多頻相移光柵條紋，再由相機同步拍攝包含目標物體表面形狀星系的光柵條紋圖像，再通過相移法和多頻外差算法進行相位展開得到代表物體表面形貌信息的絕對相位值，最后結(jié)合系統(tǒng)標定內(nèi)外參數(shù)，以三角測量法反求出物體表面密集的三維點云。

便攜式三維掃描儀，可適用于多種掃描環(huán)境，但是現(xiàn)有技術中的便攜式三維掃描儀，其照相裝置的仰角調(diào)節(jié)或者通過操作者手持調(diào)整或者通過安裝架鉸接調(diào)整，仰角調(diào)節(jié)靈活度差，影響掃描效率。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種便攜拍照式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀，照相裝置仰角調(diào)節(jié)靈活，提高掃描效率。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：一種便攜拍照式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀，包括光柵投影裝置和設置在光柵投影裝置兩側(cè)的照相裝置，包括帶有握柄的手持基座、中部與手持基座轉(zhuǎn)動連接的照相機架、以及驅(qū)使照相裝置改變仰角的仰角調(diào)節(jié)裝置，光柵投影直接裝置安裝在手持基座上，兩臺照相裝置對稱安裝在照相機架的兩端；所述仰角調(diào)節(jié)裝置包括外凸于握柄的轉(zhuǎn)輪、與轉(zhuǎn)輪嚙合的傳動輪、以及連接傳動輪與照相機架以傳動的傳動軸。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述傳動軸內(nèi)套于照相機架并分別與傳動輪、照相機架鍵連接。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述傳動軸中部設置有通過鍵與傳動輪同軸連接的鍵槽，傳動軸兩端設置有外花鍵；所述照相機架設置有柱形內(nèi)腔且柱形內(nèi)腔上設置有與外花鍵咬合的內(nèi)花鍵。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述握柄在安裝轉(zhuǎn)輪處為中空結(jié)構(gòu)且內(nèi)壁設置安裝凸部，轉(zhuǎn)輪其旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別安裝在兩側(cè)的安裝凸部中。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述照相機架外表面設置有限制其仰角調(diào)節(jié)范圍的限位凸部，且手持基座上設置有與限位凸部位置對應的定位擋塊。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述握柄上還設置有防止轉(zhuǎn)輪隨意轉(zhuǎn)動的擋件，所述擋件包括固定安裝在握柄上的檔件安裝座，以及鉸接在檔件安裝座上、可嵌入轉(zhuǎn)輪其轉(zhuǎn)齒中的檔桿。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，還包括與手持基座匹配以固定擺放三維掃描儀的底座。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述光柵投影裝置采用微型冷光源光柵投影裝置，且微型冷光源光柵投影裝置的四周還環(huán)形設置散熱裝置，散熱裝置的散熱口向外輻射。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述照相裝置為CCD Camera。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述握柄的下部設置用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)接口。

進一步地，為了更好的實現(xiàn)本發(fā)明，所述手持基座上還設置調(diào)節(jié)環(huán)境亮度的亮度調(diào)節(jié)裝置。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

（1）本發(fā)明中照相裝置的仰角調(diào)節(jié)方便，通過外凸于握柄的轉(zhuǎn)輪即可簡單、快速的調(diào)節(jié)照相裝置的仰角，提高三維掃描效率；

（2）本發(fā)明中仰角調(diào)節(jié)裝置采用轉(zhuǎn)輪、傳動輪、傳動軸、照相機架依次傳動的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)精巧輕便且傳動穩(wěn)定，不僅增加了三維掃描儀中照相設備仰角調(diào)節(jié)功能，而且整體重量較輕，便于攜帶和手持，長時間手持操作的勞動強度也不大；

（3）本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)小巧、便于攜帶。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為仰角調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為擋件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為限位凸部與定位擋塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為底座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明安裝底座時的使用狀態(tài)圖。

其中：1、光柵投影裝置；2、照相裝置；3、手持基座；31、握柄；32、定位擋塊；4、照相機架；41、限位凸部；51、轉(zhuǎn)輪；52、傳動輪；53、傳動軸；6、亮度調(diào)節(jié)裝置；7、底座；81、檔件安裝座；82、檔桿。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1：

本實施例的一種便攜拍照式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀，如圖1所示，主要是通過下述技術方案實現(xiàn)：包括帶有握柄31的手持基座3、中部與手持基座3轉(zhuǎn)動連接的照相機架4、以及驅(qū)使照相裝置2改變仰角的仰角調(diào)節(jié)裝置，光柵投影直接裝置安裝在手持基座3上，兩臺照相裝置2對稱安裝在照相機架4的兩端；所述仰角調(diào)節(jié)裝置包括外凸于握柄31的轉(zhuǎn)輪51、與轉(zhuǎn)輪51嚙合的傳動輪52、以及連接傳動輪52與照相機架4以傳動的傳動軸53。

當手持現(xiàn)有設備進行縱向尺寸較大物體的掃描時，則需要手持三維掃描儀整體調(diào)節(jié)其掃描角度，再通過處理器的大量運算以得到掃描結(jié)果。但是手持設備穩(wěn)定性較差，因此手持調(diào)整三維掃描儀的仰角以進行多區(qū)域拼接掃描時，運算量大。

使用本發(fā)明所述三維掃描儀進行相同工作，由于本發(fā)明設置仰角裝置，如圖2所示，仰角調(diào)節(jié)裝置包括依次傳動的轉(zhuǎn)輪51、傳動輪52、傳動軸53，傳動軸53與照相機架4連接。操作者用拇指的指腹接觸外凸于握柄31的轉(zhuǎn)輪51，并驅(qū)使轉(zhuǎn)輪51轉(zhuǎn)動，由轉(zhuǎn)輪51、傳動輪52、傳動軸53依次傳動而實現(xiàn)照相機架4帶動照相裝置2一起轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)照相裝置2其仰角的調(diào)節(jié)，操作簡單、仰角調(diào)節(jié)靈活。在本發(fā)明位置基本不變的情況下，通過照相機仰角調(diào)節(jié)就可以輕松實現(xiàn)拍攝區(qū)域的調(diào)節(jié)。

實施例2：

本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優(yōu)化，如圖2所示，所述仰角調(diào)節(jié)裝置包括依次傳動的轉(zhuǎn)輪51、傳動輪52、傳動軸53。所述傳動軸53上設置有鍵槽和外花鍵，傳動軸53通過安裝在鍵槽中的鍵與傳動輪52連接，同時傳動軸53通過外花鍵與設置內(nèi)花鍵的照相機架4連接。另一方面，旋轉(zhuǎn)軸在安裝凸部中轉(zhuǎn)動安裝的轉(zhuǎn)輪51與傳動輪52嚙合。本發(fā)明中仰角調(diào)節(jié)裝置采用齒輪嚙合以及鍵連接進行傳動，結(jié)構(gòu)簡單且傳動過程穩(wěn)定。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例3：

本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優(yōu)化，如圖4所示，所述照相機架4外表面套接有限位凸部41，且手持基座3上設置有與限位凸部41位置對應的定位擋塊32。

本發(fā)明設置匹配的限位凸部41和定位擋塊32，用于限制照相機架4仰角調(diào)節(jié)的范圍?？紤]到手持基座3中布有數(shù)據(jù)線路，以及實際操作過程中對其仰角調(diào)節(jié)，需要限定仰角調(diào)節(jié)范圍。本發(fā)明通過對應設置的限位凸部41和定位擋塊32，巧妙的實現(xiàn)仰角調(diào)節(jié)范圍的限定。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例4：

本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優(yōu)化，如圖3所示，所述握柄31上還設置有防止轉(zhuǎn)輪51隨意轉(zhuǎn)動的擋件，所述擋件包括固定安裝在握柄31上的檔件安裝座81，以及鉸接在檔件安裝座81上、可嵌入轉(zhuǎn)輪51其轉(zhuǎn)齒中的檔桿82。

本發(fā)明中增設防止轉(zhuǎn)輪51隨意轉(zhuǎn)動的擋件，檔桿82嵌入轉(zhuǎn)輪51的轉(zhuǎn)齒中轉(zhuǎn)輪51不能旋轉(zhuǎn)；檔桿82退出轉(zhuǎn)輪51的轉(zhuǎn)齒則轉(zhuǎn)輪51可進行旋轉(zhuǎn)。另一方面，檔桿82與檔件安裝座81鉸接，不易丟失，使用方便。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例5：

本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優(yōu)化，如圖5、圖6所示，還包括與手持基座3匹配以固定擺放三維掃描儀的底座7。本發(fā)明所述的三維掃描儀可以直接手持操作，靈活、方便；也可以擺放在底座7中，對待掃描物體旋轉(zhuǎn)調(diào)整以進行三維掃描。

所述底座7包括握柄31嵌入的豎向支架和平穩(wěn)擺放在平臺上的重質(zhì)底盤。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

實施例6：

本實施例在上述實施例的基礎上做進一步優(yōu)化，如圖1所示，所述光柵投影裝置1采用微型冷光源光柵投影裝置，且微型冷光源光柵投影裝置的四周還環(huán)形設置散熱裝置，散熱裝置的散熱口向外輻射。所述照相裝置2為CCD Camera。所述手持基座3上還設置調(diào)節(jié)環(huán)境亮度的亮度調(diào)節(jié)裝置6。

本發(fā)明為了提高三維掃描效果，采用CCD Camera與微型冷光源光柵投影裝置配合，并通過散熱裝置對微型冷光源光柵投影裝置進行散熱，保障其工作效率，延長使用壽命。而且，散熱裝置的散熱口向外輻射，不干擾微型冷光源光柵投影裝置的正常工作。

本實施例的其他部分與上述實施例相同，故不再贅述。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。