一種基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維模型測量領(lǐng)域，尤其涉及一種基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明主要面向當(dāng)下急需的三維點云數(shù)據(jù)獲取設(shè)備，三維點云數(shù)據(jù)在三維重建，加工余量分析等工業(yè)應(yīng)用；也有在娛樂，生活等方面的應(yīng)用。對三維點云數(shù)據(jù)的獲取速度和精確度要求越來越高；對于采集數(shù)據(jù)的設(shè)備期望其體積和外形更符合人的判斷。目前市場上出現(xiàn)的三維掃描設(shè)備在體積、外形、便攜度、價格等方面存在一些不足，如價格昂貴、攜帶不便等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對三維掃描設(shè)備在體積重量便攜性方面的不足，提出了一種體積小、重量輕、便攜性好、數(shù)據(jù)無線上傳的基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備。
[0004]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)上述功能的:
[0005]一種基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備，包括用于數(shù)據(jù)解算及控制的主控單元、用于檢測圖像以及深度信息的數(shù)據(jù)采集單元、用于測量加速度和角速度信息的慣性測量單元、用于存儲數(shù)據(jù)信息的存儲單元、用于聯(lián)網(wǎng)的無線通信單元、用于驅(qū)動和投射調(diào)制紅外光的紅外LED投射單元、用于供電的電源管理單元，主控單元與無線通信單元、慣性測量單元，數(shù)據(jù)采集單元、紅外LED投射單元和存儲單元相連，電源管理單元與主控單元、無線通信單元、慣性測量單元，數(shù)據(jù)采集單元、紅外LED投射單元和存儲單元相連。
[0006]優(yōu)選地，所述的主控單元在接收到圖像和深度信息后對其進(jìn)行數(shù)據(jù)解算，同時讀取慣性測量單元中的陀螺儀和加速度計的數(shù)據(jù)，存儲到存儲單元中，最終通過無線通信單元發(fā)送到服務(wù)器。
[0007]優(yōu)選地，所述的數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)設(shè)有TOF攝像頭和彩色攝像頭，彩色攝像頭獲取目標(biāo)的彩色圖像信息，TOF攝像頭獲取目標(biāo)的深度圖像信息。
[0008]優(yōu)選地，所述的慣性測量單元內(nèi)有陀螺儀和加速度計，通過I2C與主控單元相連，據(jù)采集單元通過USB與主控單元相連。
【附圖說明】
[0009]圖1為基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備的電路原理結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖2為基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備的主控單元原理結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖3為基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備中無線通信單元、數(shù)據(jù)采集單元和紅外LED投射單元與主控單元連接的電路原理結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實用實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述和解釋。
[0013]參照圖1，該基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備內(nèi)設(shè)有主控單元、無線通信單元、慣性測量單元，數(shù)據(jù)采集單元、紅外LED投射單元、電源管理單元和存儲單元，主控單元與無線通信單元、慣性測量單元，數(shù)據(jù)采集單元、紅外LED投射單元以及存儲單元相連，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電源管理單元與主控單元、無線通信單元、慣性測量單元，數(shù)據(jù)采集單元、紅外LED投射單元和存儲單元相連并給各單元供電。
[0014]參照圖2，主控單元用于數(shù)據(jù)處理和控制，主控單元上設(shè)有指示燈、按鍵、USB接口、HDMI接口。本發(fā)明采用基于cortex a8內(nèi)核的ARM微處理器及外圍電路作為主控單元，方便三維掃描功能的集成和擴(kuò)展。
[0015]參照圖3，紅外LED投射單元能夠投射出紅外調(diào)制光，數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)設(shè)有TOF攝像頭和彩色攝像頭，TOF攝像頭能夠利用紅外LED投射單元發(fā)射的紅外光信號與反射紅外光信號的變化來進(jìn)行距離測量獲得深度圖像信息，彩色攝像頭可以獲得彩色圖像信息。無線通信單元可以使主控單元與服務(wù)器進(jìn)行無線通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無線通信單元內(nèi)有無線傳輸模塊和W1-Fi天線，無線傳輸模塊通過USB接口與主控單元相連。
[0016]本發(fā)明的基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備能夠?qū)崟r的獲取彩色圖像和深度圖像信息并發(fā)送到服務(wù)器，并且有體積小，重量輕，便攜性好，能夠配合三維建模軟件實現(xiàn)高精度的場景或?qū)嶓w建模，滿足家具建模、文物保護(hù)等領(lǐng)域的需求。
【主權(quán)項】
1.一種基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備，其特征在于:所述的三維掃描設(shè)備包括用于數(shù)據(jù)解算及控制的主控單元、用于檢測圖像以及深度信息的數(shù)據(jù)采集單元、用于測量加速度和角速度信息的慣性測量單元、用于存儲數(shù)據(jù)信息的存儲單元、用于聯(lián)網(wǎng)的無線通信單元、用于驅(qū)動和投射調(diào)制紅外光的紅外LED投射單元、用于供電的電源管理單元，主控單元與無線通信單元、慣性測量單元，數(shù)據(jù)采集單元、紅外LED投射單元和存儲單元相連，電源管理單元與主控單元、無線通信單元、慣性測量單元，數(shù)據(jù)采集單元、紅外LED投射單元和存儲單元相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備，其特征在于:主控單元上設(shè)有指示燈、按鍵、USB接口、HDMI接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備，其特征在于:所述的無線通信單元內(nèi)有無線傳輸模塊和W1-Fi天線，無線傳輸模塊通過USB接口與主控單元相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備，其特征在于:數(shù)據(jù)采集單元通過USB與主控單元相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備，其特征在于:所述的慣性測量單元內(nèi)有陀螺儀和加速度計，通過Iic與主控單元相連。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于飛行時間法的三維掃描設(shè)備，包括主控單元、慣性測量單元、數(shù)據(jù)采集單元、紅外LED投射單元、存儲單元、無線通信單元和電源管理單元，主控單元與無線通信單元、慣性測量單元，數(shù)據(jù)采集單元、紅外LED投射單元和存儲單元相連，本發(fā)明具有體積小、精度高、功耗低等特點，能很好的滿足深度圖像獲取設(shè)備的低成本與便攜方面的要求，促進(jìn)手持三維掃描設(shè)備微型化與便攜化的發(fā)展。
【IPC分類】G01B11-24
【公開號】CN104535015
【申請?zhí)枴緾N201510016158
【發(fā)明人】張一茗, 沙曉強, 劉婧, 魏逸豪, 陳震
【申請人】速感科技（北京）有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月13日