三维扫描仪的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及三维扫描成像设备技术领域，尤其设计一种三维扫描仪。
【背景技术】
[0002]现有的三维扫描仪，如申请号为201420837909.8的实用新型专利，其为了实现对物体的三维面进行扫面，设置有X方向滑轨、Y方向滑轨以及Z方向滑轨，同时在各个方向的滑轨上设置相应的摄像机对相应的面进行扫描取像。然而其存在如下缺点:一方面，整体结构复杂，控制过程繁琐;另一方面，需要多个摄像机才能完成取像扫描。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型解决的技术问题是提供一种结构简单，控制方便的三维扫描仪。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:三维扫描仪，包括支承座、半圆形滑架、驱动电机和载物台，所述半圆形滑架的两端可转动的安装在支承座上，并且半圆形滑架的其中一端与驱动电机的输出端轴转动传动连接;所述载物台用于放置待扫描物体，并且放置好后的待扫描物体位于半圆形滑架的圆心处;在半圆形滑架上设置有第一滑块和第二滑块，在第一滑块和第二滑块上分别设置有用于驱动对应滑块沿半圆形滑架滑动的驱动机构;在第一滑块上设置有朝向物体的摄像机，在第二滑块上设置有朝向物体的光源。
[0005]进一步的是:所述光源包括加热器和光学体，从加热器发出的光束经光学体分散后照射到物体上;所述摄像机为热感摄像机，并且具有处于7.5-13微米之间的光谱范围。
[0006]进一步的是:所述加热器为CO2激光器。
[0007]进一步的是:在半圆形滑架的一端设置有从动轮，在驱动电机的输出端轴上设置有主动轮，所述从动轮和主动轮通过皮带传动连接。
[0008]进一步的是:所述第一滑块和第二滑块为一体结构，并且第一滑块和第二滑块共用同一个驱动机构。
[0009]本实用新型的有益效果是:通过设置半圆形滑架，同时由驱动电机驱动其转动，配合滑块沿半圆形滑架的滑动，即可实现对待扫描物体的三维扫描。因此，相对于采用X、Y和Z轴的传统方式实现三维扫描而言，本实用新型的结构更加简单，而且相应的驱动机构和驱动电机数量也得到减少，摄像机数量也随之减少，因此其控制过程更加简便。另外，通过采用热感摄像机并且辅以加热器，通过加热器发出加热光束，对待扫描物体进行局部加热，然后通过热感摄像机进行三维扫描取像，有效的解决了对于透明材质不方便进行三维扫描的问题。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图；
[0011]图中标记为:半圆形滑架1、支承座2、从动轮3、驱动电机4、主动轮5、载物台6、物体
7、第一滑块8、摄像机9、第二滑块1、加热器11、光学体12、皮带13。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0013]如图1所示，本实用新型所述的三维扫描仪，包括支承座2、半圆形滑架1、驱动电机4和载物台6，所述半圆形滑架I的两端可转动的安装在支承座2上，并且半圆形滑架I的其中一端与驱动电机4的输出端轴转动传动连接;所述载物台6用于放置待扫描物体7，并且放置好后的待扫描物体7位于半圆形滑架I的圆心处;在半圆形滑架I上设置有第一滑块8和第二滑块10，在第一滑块8和第二滑块10上分别设置有用于驱动对应滑块沿半圆形滑架I滑动的驱动机构;在第一滑块8上设置有朝向物体7的摄像机9，在第二滑块10上设置有朝向物体7的光源。
[0014]其中，通过驱动电机4可驱动半圆形滑架I绕着两端安装在支承座2的轴线转动，同时结合驱动机构(图中未画出)驱动第一滑块8和第二滑块10在半圆形滑架I上的滑动，这样通过合理有序的控制，即可使得摄像机9和光源停留在物体7上半部分的一个半球壳区域内，因此可非常方便的实现对物体7的三维扫描取像。
[0015]当然，为了便于对各驱动机构、驱动电机4以及摄像机9和光源等的控制，通常情况下设置有一控制系统，然后将相应的机构与控制系统信号连通。当然，控制系统还可用于对摄像机9的扫描取像结果进行计算并得到最终结果。
[0016]另外，对于透明材料进行三维扫描，如玻璃或者丙烯酸树脂等进行三维扫描测量时，由于光束大部分会透过透明材料，导致反射的光效较少，同时还存在多重反射的情况，因此对于此类材料物体的三维扫描测量如果任然采用普通的光源和摄像机则扫描效果较差。为此，本实用新型进一步采用如下设置:所述光源包括加热器11和光学体12，从加热器11发出的光束经光学体12分散后照射到物体7上;所述摄像机9为热感摄像机，并且具有处于7.5-13微米之间的光谱范围。这样，通过热感检测方式进行扫描取像，可避免由于光束大部分透过透明材料后导致扫描效果不佳的情况。而且，进一步选用具有处于7.5-13微米之间光谱范围的热感摄像机，因为在上述光谱范围内，玻璃的光透射系数约为1%，同时光反射系数为最大值，因此在这种光谱范围内，基本可认为玻璃为不“透明物质”。因此更利于对待扫描物体的扫描取像。
[0017]具体的，对于加热器11可选用CO2激光器。
[0018]具体的，半圆形滑架I与驱动电机4之间的转动传动结构可采用如下形式:如图1所示，在半圆形滑架I的一端设置有从动轮3，在驱动电机4的输出端轴上设置有主动轮5，所述从动轮3和主动轮5通过皮带13传动连接。
[0019]另外，本实用新型中，优选将第一滑块8和第二滑块10设置为分体结构，这样可分别对摄像机4和光源进行位置调节。当然，也可为了进一步简化结构，将二者设置为一体结构，同时第一滑块8和第二滑块10共用同一个驱动机构。
【主权项】
1.三维扫描仪，其特征在于:包括支承座(2)、半圆形滑架(I)、驱动电机(4)和载物台(6)，所述半圆形滑架(I)的两端可转动的安装在支承座(2)上，并且半圆形滑架(I)的其中一端与驱动电机(4)的输出端轴转动传动连接;所述载物台(6)用于放置待扫描物体(7)，并且放置好后的待扫描物体(7)位于半圆形滑架(I)的圆心处;在半圆形滑架(I)上设置有第一滑块(8)和第二滑块(10)，在第一滑块(8)和第二滑块(10)上分别设置有用于驱动对应滑块沿半圆形滑架(I)滑动的驱动机构;在第一滑块(8)上设置有朝向物体(7)的摄像机(9)，在第二滑块(10)上设置有朝向物体(7)的光源。2.如权利要求1所述的三维扫描仪，其特征在于:所述光源包括加热器(11)和光学体(12)，从加热器(11)发出的光束经光学体(12)分散后照射到物体(7)上;所述摄像机(9)为热感摄像机，并且具有处于7.5-13微米之间的光谱范围。3.如权利要求2所述的三维扫描仪，其特征在于:所述加热器(11)为CO2激光器。4.如权利要求1所述的三维扫描仪，其特征在于:在半圆形滑架(I)的一端设置有从动轮(3)，在驱动电机(4)的输出端轴上设置有主动轮(5)，所述从动轮(3)和主动轮(5)通过皮带(13)传动连接。5.如权利要求1至4中任一项所述的三维扫描仪，其特征在于:所述第一滑块(8)和第二滑块(10)为一体结构，并且第一滑块(8)和第二滑块(10)共用同一个驱动机构。
【专利摘要】本实用新型属于三维扫描成像设备技术领域，提供一种结构简单，控制方便的三维扫描仪，包括支承座、半圆形滑架、驱动电机和载物台，所述半圆形滑架的两端可转动的安装在支承座上，并且半圆形滑架的其中一端与驱动电机的输出端轴转动传动连接；所述载物台用于放置待扫描物体，并且放置好后的待扫描物体位于半圆形滑架的圆心处；在半圆形滑架上设置有第一滑块和第二滑块，在第一滑块和第二滑块上分别设置有用于驱动对应滑块沿半圆形滑架滑动的驱动机构；在第一滑块上设置有朝向物体的摄像机，在第二滑块上设置有朝向物体的光源。本实用新型结构简单，而且可有效减少驱动机构、驱动电机以及摄像机的数量，且控制过程更加简便。
【IPC分类】G01B11/24
【公开号】CN205280001
【申请号】CN201521129815
【发明人】郭进, 陈小宁
【申请人】郭进, 陈小宁
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月30日