真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，包括采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和加工系統(tǒng)，所述采集系統(tǒng)包括采集平臺(tái)和三維彩色同步采集設(shè)備，所述三維彩色同步采集設(shè)備包括投影頭和攝像頭；所述控制系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，所述硬件系統(tǒng)包括主控計(jì)算機(jī)和顯示設(shè)備，所述軟件系統(tǒng)包括主控軟件子系統(tǒng)和三維彩色模型計(jì)算子系統(tǒng)；所述加工系統(tǒng)包括三軸加工平臺(tái)、注塑與真彩墨水噴頭模塊和加工控制板。本實(shí)用新型集合人體掃描、數(shù)據(jù)處理、加工打印為一體，且打印和噴繪著色可以同時(shí)進(jìn)行，提高了三維人偶制作的精度和效率。
【專利說明】真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及三維打印【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]三維打印(3D printing)，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。而目前婚慶、游戲周邊、玩具等領(lǐng)域中對(duì)個(gè)性化需求越來越多，許多人希望能制作出以自己為模型的玩偶以作收藏或送人。目前市場(chǎng)上的人偶多是以圖片為基礎(chǔ)來進(jìn)行立體化制作，難免粗糙失真，且注塑和上色分離，制作工藝復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種三維人偶快速成型系統(tǒng)，集人體掃描、數(shù)據(jù)處理、加工打印為一體，且打印和噴繪著色同時(shí)進(jìn)行。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型涉及一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，包括采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和加工系統(tǒng)，所述采集系統(tǒng)包括采集平臺(tái)和三維彩色同步采集設(shè)備，所述三維彩色同步采集設(shè)備包括投影頭和攝像頭；所述控制系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，所述硬件系統(tǒng)包括主控計(jì)算機(jī)和顯示設(shè)備，所述軟件系統(tǒng)包括主控軟件子系統(tǒng)和三維彩色模型計(jì)算子系統(tǒng)；所述加工系統(tǒng)包括三軸加工平臺(tái)、注塑與真彩墨水噴頭模塊和加工控制板。
[0005]所述采集平臺(tái)包括座式采集平臺(tái)、站式采集平臺(tái)和自由式采集平臺(tái)。其中座式采集平臺(tái)主要用于人面部信息采集，站式采集平臺(tái)主要用于人體態(tài)的信息采集，自由式采集平臺(tái)既可用于面部信息采集，也可用于體態(tài)信息采集。
[0006]優(yōu)選的，所述采集系統(tǒng)還包括采集輔助設(shè)備，所述采集輔助設(shè)備包括燈光系統(tǒng)和感應(yīng)器系統(tǒng)。在座式與站立采集平臺(tái)上配備了獨(dú)立的多光源燈光系統(tǒng)，以提升用戶的數(shù)據(jù)采集效果。自由式采集平臺(tái)需要用獨(dú)立的外部燈光系統(tǒng)。同時(shí)在座式與站立式采集平臺(tái)上配備了一些紅外位置感應(yīng)器，主要是用于用戶定位與安全保障，防止旋轉(zhuǎn)座椅或旋轉(zhuǎn)平臺(tái)在運(yùn)作時(shí)，用戶出現(xiàn)位置偏離而造成的人身傷害。
[0007]所述三維彩色同步采集設(shè)備包括三個(gè)攝像頭和一個(gè)投影頭，所述三個(gè)攝像頭分別為左深度攝像頭、右深度攝像頭和RGB高清色彩攝像頭，所述投影頭為編碼光投影頭；還包括嵌入式控制板和數(shù)據(jù)接口(USB接口)。所述采集設(shè)備以近紅外光與可見光為信息采集媒介，因?yàn)槭轻槍?duì)人面部的采集與體態(tài)的信息采集，需要考慮到三維采集中的安全性。該控制板主要將主控計(jì)算機(jī)的投影命令轉(zhuǎn)換為投影編碼，輸出到近紅外投影頭，同時(shí)采集兩路紅外圖像信號(hào)與一路數(shù)碼圖像信號(hào)，將三路信號(hào)組合編碼后，通過USB方式傳輸回主控計(jì)算機(jī)。
[0008]所述顯示設(shè)備包括兩臺(tái)大屏幕液晶顯示器，其中一臺(tái)配備觸摸屏，顯示系統(tǒng)人機(jī)界面，用于用戶輸入命令；另一臺(tái)液晶顯示屏顯示實(shí)時(shí)三維數(shù)據(jù)與處理后的三維模型，方便用戶進(jìn)行瀏覽調(diào)整。
[0009]所述主控軟件子系統(tǒng)包括人機(jī)界面模塊、采集控制模塊和加工控制模塊。人機(jī)界面模塊提供一個(gè)可視化的三維模型顯示界面與系統(tǒng)功能菜單，用戶可通過觸摸屏控制操作，優(yōu)化三維模型，并通過顯示屏查看到處理結(jié)果；采集控制模塊，提供對(duì)采集設(shè)備輸入U(xiǎn)SB信號(hào)的處理，并輸出對(duì)采集平臺(tái)的電機(jī)控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶面部或體態(tài)的360度采集；加工控制模塊，由三維模型計(jì)算生成加工代碼，提供對(duì)加工設(shè)備的控制命令信號(hào)，包括注塑命令與嗔繪命令。
[0010]所述三維彩色模型計(jì)算子系統(tǒng)包括點(diǎn)云建模和曲面優(yōu)化。所述點(diǎn)云建模包括三維點(diǎn)云預(yù)處理模塊、三維點(diǎn)云拼接模塊、三維點(diǎn)云曲面重構(gòu)模塊、點(diǎn)云色彩與曲面匹配模塊。所述三維點(diǎn)云拼接模塊采用ICP算法，所述三維點(diǎn)云曲面重構(gòu)模塊采用BPA算法。所述曲面優(yōu)化包括曲面光順處理模塊、曲面補(bǔ)洞處理模塊、曲面重采樣處理模塊、人臉優(yōu)化變形處理模塊和輔助環(huán)境渲染模塊。
[0011]所述注塑與真彩墨水噴頭模塊包括兩個(gè)平行設(shè)置的噴頭，分別為注塑噴頭和噴繪噴頭；所述兩個(gè)噴頭通過一塊嵌入式主控板與系統(tǒng)主控電路相連。為了防止噴頭堵塞，在距離所述噴頭1_處設(shè)置一組光感應(yīng)器，測(cè)量在應(yīng)變片電壓峰值時(shí)是否有材料氣泡噴出。
[0012]綜上所述，本實(shí)用新型通過采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和加工系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)，使得人體掃描、數(shù)據(jù)處理、加工打印為一體，且打印和噴繪著色可以同時(shí)進(jìn)行，提高了三維人偶制作的精度和效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的硬件架構(gòu)圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例總控部分的軟件流程圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三維掃描部分的軟件流程圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例數(shù)據(jù)處理部分的軟件流程圖；
[0017]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例加工打印部分的軟件流程圖；
[0018]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的注塑與真彩墨水噴頭模塊示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]參見圖1，本實(shí)用新型的硬件設(shè)備主要包括采集平臺(tái)、主控計(jì)算機(jī)和加工平臺(tái)。
[0021]采集平臺(tái)包括座式采集平臺(tái)、站式采集平臺(tái)和自由式采集平臺(tái)。座式采集平臺(tái)，由電動(dòng)控制的360度旋轉(zhuǎn)座椅、采集攝像座與輔助設(shè)備等組成。其主要用于人面部的采集。用戶坐在旋轉(zhuǎn)座椅上，座椅將由步進(jìn)電機(jī)通過傳送皮帶進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以固定速度進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)一周。采集攝像座上固定三維攝像設(shè)備與高精度數(shù)碼相機(jī)，進(jìn)行用戶面部的三維面部信息與色彩的同步采集。站式采集平臺(tái)，由電機(jī)控制的360度旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、采集攝像固定支架與輔助設(shè)備等組成。其主要用于人體態(tài)的采集。用戶站在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，雙腳略分開直立，雙手抓住兩側(cè)的支撐架，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)由步進(jìn)電機(jī)通過傳送皮帶進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以固定速度進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)一周。采集攝像支架上固定三維攝像設(shè)備與高精度數(shù)碼相機(jī)，進(jìn)行用戶體態(tài)的三維信息與色彩的同步采集。自由式采集平臺(tái)，主要由手持式采集設(shè)備座與輔助設(shè)備等組成。三維攝像設(shè)備與高精度數(shù)碼相機(jī)固定在手持式設(shè)備座上，可圍繞用戶手動(dòng)進(jìn)行自由三維信息采集。其即可用于面部采集，也可用于體態(tài)采集。手持設(shè)備座上有微型水準(zhǔn)儀，可以顯示當(dāng)前采集設(shè)備的水準(zhǔn)情況。
[0022]基于可見光三維掃描與數(shù)碼攝像技術(shù)，本實(shí)用新型中設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)同步采集用戶的三維位置信息與色彩信息的一體化投影攝像設(shè)備，該設(shè)備由左深度攝像頭、右深度攝像頭、RGB高清色彩攝像頭和編碼光投影頭，以及嵌入式控制板和數(shù)據(jù)接口等組成。因?yàn)槭轻槍?duì)人面部的采集與體態(tài)的信息采集，需要考慮到三維采集中的安全性，所以我們采用近紅外光與可見光作為信息采集媒介。主要方式是，先通過近紅外光器向局部空間投射一種特定的空間編碼(本實(shí)用新型中采用基于差分曼切斯特編碼形式的空間方塊編碼)圖案，然后通過兩個(gè)不同角度的紅外圖像攝像頭采集到人面部或人體在紅外編碼投射圖案下的反射圖像。同時(shí)用高清晰數(shù)碼攝像機(jī)拍攝該物體的彩色照片。兩路近紅外線數(shù)碼圖像信號(hào)與一路可見光數(shù)碼圖像信號(hào)，實(shí)時(shí)輸入到主控處理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中，通過特定的軟件模型實(shí)時(shí)計(jì)算出用戶人面部或體態(tài)的三維數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)各個(gè)三維點(diǎn)的顏色信息。設(shè)備的三個(gè)攝像頭與一個(gè)投影頭，由一個(gè)嵌入式控制板控制，該控制板主要將主控計(jì)算機(jī)的投影命令轉(zhuǎn)換為投影編碼，輸出到近紅外投影頭，同時(shí)采集兩路紅外圖像信號(hào)與一路數(shù)碼圖像信號(hào)，將三路信號(hào)組合編碼后，通過USB方式傳輸回主控計(jì)算機(jī)。采集設(shè)備采用同一個(gè)固定底板，獨(dú)立電源適配器進(jìn)行供電，用USB進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0023]為了保證采集精度與效率，同時(shí)提升采集過程中被采集者的舒適性，本實(shí)用新型采用四個(gè)獨(dú)立的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并配備獨(dú)立的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)由主控制板統(tǒng)一控制，并且當(dāng)出現(xiàn)故障或者其它偶發(fā)情況(如人摔倒或滑倒時(shí))，保護(hù)限位感應(yīng)器可以將信號(hào)發(fā)送到主控電腦中，整個(gè)設(shè)備會(huì)立刻關(guān)閉，以確保人的安全。
[0024]本實(shí)用新型的主控計(jì)算機(jī)是一臺(tái)高配置的圖像工作站，配置了支持CUBA等三維及時(shí)渲染技術(shù)的高性能顯卡，并能夠支持多屏幕同步輸出；顯示設(shè)備是兩臺(tái)大屏幕液晶顯示器，一臺(tái)配備觸摸屏，顯示系統(tǒng)人機(jī)界面，用戶可通過鍵盤、鼠標(biāo)和觸屏屏幕調(diào)整參數(shù)與輸入修改指令；另一臺(tái)液晶顯示屏顯示實(shí)時(shí)三維數(shù)據(jù)與處理后的三維模型，方便用戶進(jìn)行瀏覽調(diào)整。
[0025]本實(shí)用新型的三軸加工平臺(tái)是一個(gè)普通的三軸數(shù)控加工平臺(tái)，主軸為垂直狀態(tài)，固定立柱結(jié)構(gòu)，工作臺(tái)為長方形，無分度回轉(zhuǎn)功能，適合加工盤、套、板類零件，具有三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸，在工作臺(tái)上安裝一個(gè)沿水平軸旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)臺(tái)，用以加工螺旋線類零件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積較小，價(jià)格較低。在大量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種基于熱加工形式的雙路反饋噴頭，能夠同時(shí)適用于注塑材料與色彩油墨材料，并設(shè)計(jì)了統(tǒng)一的電路，對(duì)雙噴頭進(jìn)行控制。配合注塑噴頭模塊，可采用層層堆積的方式分層制作出三維模型；配合彩色噴繪頭模塊，可對(duì)模型進(jìn)行特定位置進(jìn)行表面噴繪。無論是注塑加工，還是色彩噴繪，我們發(fā)現(xiàn)如果選取特定的熱加工材料，其物理原理是類似的，即通過電路控制噴頭內(nèi)的熱敏元器件，將材料加熱到特定的溫度，使得材料的物理形態(tài)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。此時(shí)通過電信號(hào)控制噴頭兩側(cè)的壓電片，產(chǎn)生一定的壓力，將加熱的材料以氣泡的形式噴射出去，遇冷凝結(jié)完成注塑或噴繪工藝。通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，如果壓電片的脈沖頻率與噴射材料本身的粘度成特定正比關(guān)系時(shí)，材料會(huì)在噴射中產(chǎn)生壓力共振效應(yīng)，該效應(yīng)會(huì)在應(yīng)變片的電信號(hào)中呈現(xiàn)波動(dòng)性峰變化。因此結(jié)合壓電片與應(yīng)變片的信號(hào)，可以對(duì)噴射脈沖進(jìn)行調(diào)制，快速逼近最優(yōu)狀態(tài)。此時(shí)噴射效果最好，且噴頭不易堵塞。兩個(gè)噴頭通過一塊嵌入式控制板，與系統(tǒng)主控電路相連。主控計(jì)算機(jī)的加工G代碼、注塑、噴繪命令一次性下發(fā)到主控電路中。加工控制板根據(jù)命令文件驅(qū)動(dòng)三軸電機(jī)，將噴頭移動(dòng)到指定空間位置，然后根據(jù)上位機(jī)的指令進(jìn)行注塑或噴繪。
[0026]參見圖6，為了防止噴頭堵塞，本實(shí)用新型還在離噴頭Imm距離設(shè)置一組光感應(yīng)器，測(cè)量在應(yīng)變片電壓峰值時(shí)是否有材料氣泡噴出。一旦噴頭堵塞控制板將停止工作，記錄當(dāng)前位置到控制板緩存，然后將三軸電機(jī)歸零，并通知上位機(jī)進(jìn)行報(bào)警，通知設(shè)備管理人員更換清洗嗔頭。
[0027]下面配合圖2、3、4、5，以三維婚紗人偶為例來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)過程。整個(gè)軟件流程可以分為總控A、三維掃描部分B、數(shù)據(jù)處理部分(點(diǎn)云建模C和曲面優(yōu)化D)和加工打印部分E。
[0028]首先參見圖2，三維打印系統(tǒng)啟動(dòng)A0，用戶選擇是否舊的項(xiàng)目工程文件Al，若選擇否，則新建項(xiàng)目A2，參數(shù)初始化A3，然后進(jìn)入三維掃描采集B ;若選擇是，則進(jìn)入讀取舊的項(xiàng)目文件A4，此時(shí)用戶再選擇是否需要重新采集三維數(shù)據(jù)A5。若選擇重新采集三維數(shù)據(jù)，則進(jìn)入三維掃描采集B ;若選擇否，則繼續(xù)選擇是否需要重新建模A6。若選擇需要重新建模，則直接進(jìn)入點(diǎn)云建模C ;若選擇否，則選擇是否進(jìn)行曲面優(yōu)化A7。若選擇進(jìn)行曲面優(yōu)化，則進(jìn)入加工參數(shù)初始化El ;若選擇否，則進(jìn)入選擇是否重新生成加工代碼AS。若選擇重新生成加工代碼，則進(jìn)入加工參數(shù)初始化El ;若選擇否，直接進(jìn)入發(fā)送加工指令進(jìn)行三維打印與噴繪E8。
[0029]然后參見圖3，進(jìn)入三維掃描采集部分B。一般可在用戶上妝后，對(duì)用戶進(jìn)行座式、站式或自由式三維數(shù)據(jù)采集。首先由用戶選擇采集姿態(tài)BI，若要自行選擇，則進(jìn)入選擇是否采用自由采集姿態(tài)B3;若不自行選擇，就相當(dāng)于選擇了固定模式B2，此時(shí)再進(jìn)入選擇是否選擇坐姿B5。若用戶選擇了自由采集姿態(tài)，則進(jìn)入選擇是否為手持式定時(shí)采集B4 ;若沒有選擇自由采集姿態(tài)，則進(jìn)入選擇是否為坐姿B5。若用戶選擇了手持式定時(shí)采集，則調(diào)入掃描頭內(nèi)部參數(shù)B10，并確定定時(shí)范圍B11，然后啟動(dòng)掃描，顯示當(dāng)前三維點(diǎn)云B12 ;若用戶不選擇手持式定時(shí)采集，則直接啟動(dòng)掃描，顯示當(dāng)前三維點(diǎn)云B12。若用戶選擇坐姿掃描，則調(diào)入坐姿參數(shù)B6，確認(rèn)掃描范圍B8 ;若不選擇坐姿掃描，則調(diào)入站姿參數(shù)B7，確認(rèn)掃描范圍BS0確認(rèn)掃描范圍后，進(jìn)入計(jì)算掃描軌跡B9，然后啟動(dòng)掃描，顯示當(dāng)前三維點(diǎn)云B12，待完成掃描，將圖像與點(diǎn)云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到指定目錄B13，接下來便進(jìn)入數(shù)據(jù)處理部分的點(diǎn)云建模C。
[0030]以座式掃描為例，用戶坐在掃描平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)椅上，啟動(dòng)系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)椅以固定速度進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)一周，采集攝像設(shè)備對(duì)用戶的面部與上半身進(jìn)行三維信息與色彩同步采集。
[0031]然后參見圖4，數(shù)據(jù)處理部分包括點(diǎn)云建模C和曲面優(yōu)化D。點(diǎn)云建模首先是對(duì)三維點(diǎn)云預(yù)處理(去北背景、降噪等)Cl，然后依次進(jìn)行三維點(diǎn)云拼接C2、三維點(diǎn)云曲面重構(gòu)C3和點(diǎn)云色彩與曲面匹配C4。接下來進(jìn)入曲面優(yōu)化D，依次進(jìn)行曲面光順處理D1、曲面補(bǔ)洞處理D2、曲面重采樣處理D3和人臉優(yōu)化變形處理D4。其中人臉的優(yōu)化變形處理可供用戶反復(fù)修改，直到滿意為止。
[0032]采集數(shù)據(jù)通過采集硬件實(shí)時(shí)輸入到主控計(jì)算機(jī)中，并通過軟件快速進(jìn)行點(diǎn)云合成與曲面生成操作，并將處理結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在計(jì)算機(jī)顯示屏幕上，用戶在采集后即刻查看掃描結(jié)果。系統(tǒng)可讓用戶對(duì)掃描模型進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，比如進(jìn)行消瘦下巴、墊高鼻子、擴(kuò)大眼睛，并可以將用戶面部與體態(tài)庫中的模特三維模型進(jìn)行合成，設(shè)計(jì)獨(dú)特的姿勢(shì)等。計(jì)算機(jī)能實(shí)時(shí)生成一個(gè)較低分辨率的三維模型，用戶可在該模型上反復(fù)修改直到滿意。計(jì)算機(jī)將記錄用戶的編輯修改過程，并根據(jù)該修改重新生成一個(gè)高分辨率的三維真彩模型。然后根據(jù)該模型，生成三維打印加工控制代碼與三維噴繪加工控制代碼。
[0033]最后參見圖5，進(jìn)入加工打印部分E。由于我們需要在物體內(nèi)部進(jìn)行打印，但只需要在物體表面進(jìn)行噴繪，所以打印代碼和噴繪代碼不同。而且為了打印時(shí)支持物體需要，需要生成一些腳手架的代碼，這些腳手架上也不需要生成噴繪代碼，為了能夠讓用戶選擇打印單色三維草稿或者真彩模型，我們?cè)O(shè)置了選擇步驟E3 (是否需要單獨(dú)生成噴繪路徑E3)。首先進(jìn)行加工代碼初始化El，然后對(duì)加工件進(jìn)行切片E2，然后由用戶選擇是否需要單獨(dú)生成噴繪路徑E3，若需要單獨(dú)生成，則進(jìn)行逐層沿邊緣生成噴繪路徑和獨(dú)立的打印路徑E5(接著進(jìn)入選擇是否需要模擬G代碼加工過程E6 ;若不需要單獨(dú)生成噴繪路徑，則直接生成打印路徑G代碼，接著進(jìn)入選擇是否需要模擬G代碼加工過程E6。若選擇需要模擬加工過程，則進(jìn)入模擬顯示加工過程E7，然后發(fā)送加工命令進(jìn)行三維打印與噴繪ES ;若不需要模擬加工過程，則直接發(fā)送加工命令進(jìn)行三維打印與噴繪ES。然后進(jìn)行打磨、霧化、表面清洗等E9，至此完成任務(wù)A9。
[0034]生成后的代碼自動(dòng)輸出到三維加工設(shè)備上，該設(shè)備將根據(jù)代碼進(jìn)行三維打印與噴繪工作。完成加工與噴繪后的三維人偶實(shí)物，將在拋光與手工修補(bǔ)后，根據(jù)用戶的要求配裝頭飾與服飾等配件，最終完成該三維真彩婚紗人偶。
[0035]以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，未經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，包括采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和加工系統(tǒng)，其特征 在于:所述采集系統(tǒng)包括采集平臺(tái)和三維彩色同步采集設(shè)備，所述三維彩色同步采集設(shè)備包括投影頭和攝像頭；所述控制系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，所述硬件系統(tǒng)包括主控計(jì)算機(jī)和顯示設(shè)備，所述軟件系統(tǒng)包括主控軟件子系統(tǒng)和三維彩色模型計(jì)算子系統(tǒng)；所述加工系統(tǒng)包括三軸加工平臺(tái)、注塑與真彩墨水噴頭模塊和加工控制板。
2.如權(quán)利要求1所述的一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，其特征在于:所述采集平臺(tái)包括座式采集平臺(tái)、站式采集平臺(tái)和自由式采集平臺(tái)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，其特征在于:所述采集系統(tǒng)還包括采集輔助設(shè)備，所述采集輔助設(shè)備包括燈光系統(tǒng)和感應(yīng)器系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，其特征在于:所述三維彩色同步采集設(shè)備包括三個(gè)攝像頭和一個(gè)投影頭；所述三個(gè)攝像頭分別為左深度攝像頭、右深度攝像頭和RGB高清色彩攝像頭，所述投影頭為編碼光投影頭。
5.如權(quán)利要求4所述的一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，其特征在于:所述三維彩色同步采集設(shè)備還包括嵌入式控制板和數(shù)據(jù)接口。
6.如權(quán)利要求1所述的一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示設(shè)備包括兩臺(tái)大屏幕液晶顯示器，其中一臺(tái)配備觸摸屏。
7.如權(quán)利要求1所述的一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，其特征在于:所述主控軟件子系統(tǒng)包括人機(jī)界面模塊、采集控制模塊和加工控制模塊。
8.如權(quán)利要求1所述的一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，其特征在于:所述三維彩色模型計(jì)算子系統(tǒng)包括針對(duì)人體與人面部的點(diǎn)云建模和曲面優(yōu)化。
9.如權(quán)利要求8所述的一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，其特征在于:所述曲面優(yōu)化包括曲面光順處理模塊、曲面補(bǔ)洞處理模塊、曲面重采樣處理模塊、人臉優(yōu)化變形處理模塊和輔助環(huán)境渲染模塊。
10.如權(quán)利要求1所述的一種真彩三維個(gè)性人偶快速成型系統(tǒng)，其特征在于:所述注塑與真彩墨水噴頭模塊包括兩個(gè)平行設(shè)置的噴頭，分別為注塑噴頭和噴繪噴頭；所述兩個(gè)噴頭通過一塊嵌入式主控板與系統(tǒng)主控電路相連；在距離兩個(gè)噴頭1_處分別設(shè)置一組光感應(yīng)器。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK203994718SQ201320871379
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】楊安康 申請(qǐng)人:楊安康