容易地分辨所述主图样与所述衍生图样。结果，用户能够更精确地对齐所述扫描设备。
[0024]在另一个实施例中，所述叠加单元被配置为通过重复地将连续捕获到的实况相机图像与所述主图样叠合，来重复地更新所述对齐图像。在该实施例中，当改变所述扫描设备的位置和/或取向时，用户得到连续视觉反馈。因此，该措施加快所述扫描设备的对齐的速度。
[0025]在又一个实施例中，所述扫描设备被配置为抑制或避免在经更新的对齐图像中的鬼影图样。当通过重复地将连续捕获到的实况相机图像与所述主图样叠合来重复地更新所述对齐图像时，所述经更新的对齐图像可以包括从包括所述投射单元、所述图像捕获单元以及所述叠加单元的闭合回路得到的许多鬼影图样。尽管由于所述鬼影图样全部偏离在相同的方向中因此所述鬼影图样而可能感受不到扰动，并且在对对齐的精细调谐期间所述鬼影图样甚至可以支持用户，但是在特定实施例中能够有效地抑制或者甚至避免鬼影图样。
[0026]在另一个实施例中，所述叠加单元被配置为通过以下来抑制所述鬼影图样:增强所述实况相机图形的对比度以从所述实况相机图像的背景分割所述衍生图样，并且将所述实况相机图像的亮度归一化以使得亮度是低于所述主图样的亮度的预定比率。由于这些措施，所述对齐图像基本上仅包括所述静态主图样以及所述衍生图样，所述衍生图样在该实施例中仅由从所述图像捕获单元透视查看到的所述主图样构成。鬼影图样以及与投射的图样不相关的其他图像内容(双鬼影鼻子/眼睛等)被抑制。因此，用户的注意力仅被定于这两个图样。
[0027]在又一个实施例中，所述图像捕获单元被配置为通过将所述图像捕获单元与所述投射单元同步来避免鬼影图样，使得所述衍生图样及捕获到的实况相机图像仅由从所述图像捕获单元视角查看到的所述主图样构成。如果所述静态主图样由所述图像捕获单元已知，则使得所述图像捕获单元能够采集仅包含从所述图像捕获单元透视查看到的所述主图样。因此，能够通过该措施来有效地避免鬼影图样。
[0028]在又一个实施例中，所述投射单元被配置为针对所述主图样使用第一颜色通道并且针对所述衍生图样使用第二颜色通道，来投射经更新的配置图像，其中，所述图像捕获单元被配置为使用至少所述第一颜色通道来捕获所述实况相机图像，在该实施例中，有利地使用彩色投射单元以及彩色图像捕获单元。通过使用不同颜色通道来投射并且采集所述主图样和所述衍生图样，能够避免潜在造成混淆的鬼影图样的生成。
[0029]在另一个实施例中，所述扫描设备被配置为确定表示所述对象的至少部分的3D几何结构的3D数据。3D扫描器分析所述对象以收集与其形状有关并且可能与其外观(例如，颜色)有关的数据。收集的3D数据能够用于构建数字、三维模型。所述3D数据可广泛用于各种应用。举例来说，它们能够由娱乐行业在制作电影和电子游戏中所使用。其他常见应用包括工业设计、矫形和假体、逆向工程和成型技术、质量控制/检查以及文化产品的记录。
[0030]在又一个实施例中，所述扫描设备包括用于将所述3D数据转移到数据存储单元的接口。在一个实施例中，所述数据存储单元被定位于紧邻于所述扫描设备或者能够集成在所述扫描设备中。在另一个实施例中，所述数据存储单元被远程定位于例如制造场所处，在所述制造场所中所述3D数据用于制造产品。
[0031]例如，对象能够是人的面部。人的面部的3D数据例如能够用于制造用于所述人的个体化的面罩，例如用于医学处置的患者接口，或者用于其他应用(例如电影的制作)任何其他类型的面罩。
[0032]在发明的方法的优选实施例中，静态主图样被投射到所述对象上，其中，提供所述指示以及改变所述位置和/或取向的步骤包括以下步骤:通过将捕获到的实况相机图像与所述静态主图样叠合，来更新所述对齐图像；将经更新的对齐图像投射到所述对象上；以及改变所述扫描设备的所述位置和/或取向，使得所述静态主图样与所述衍生图样在所述经更新的对齐图像中基本上符合。该实施例提供了用于关于所述对象对齐所述扫描设备的直观方法，并且因此不需要对使用所述扫描器的人员进行特殊培训。
[0033]在另一个实施例中，所述方法还包括对齐所述扫描设备，使得所述主图样的中心指向所述对象的中心。所述主图样的中心例如能够是基本图样的圆。该圆的中心然后能够被对齐，使得所述中心指向所述对象的中心，所述中心通过范例能够是被扫描的人的鼻子。这支持所述扫描距离及所述扫描角的精确对齐。
[0034]在另一个实施例中，所述方法还包括对齐所述扫描设备，使得所述主图样的垂直对称轴与所述对象的垂直对称轴符合。所述对象的所述垂直对称轴例如能够是包括鼻梁的人脸的垂直中线。该图样在对齐过程期间支持用户，并且使对所述扫描设备的正确定位容易O
[0035]在本发明的又一方面中，所述扫描设备的所述投射单元被配置为投射包括标记物图样的主图样，其中，所述对齐单元包括计算单元，所述计算单元用于:基于捕获到的实况相机图像来确定所投射的标记物图样的深度值，所述深度值表示所投射的标记物图样的位置与所述扫描设备的位置之间的距离；并且基于所确定的深度值来计算所述扫描设备的对齐误差，所述对齐误差表示所述扫描设备的实际定位从所述扫描设备的所述正确位置和/或取向的偏离，对所述扫描设备的所述正确位置和/或取向的指示是基于所述对齐误差的。在该实施例中，所述扫描设备被配置为连续提供关于所述对齐误差的反馈。这确保所述扫描设备的关于所述对象的非常快速并且精确的对齐。
[0036]在所述扫描设备的又一个实施例中，所述对齐单元包括检测单元，所述检测单元用于确定所投射的标记物图样的位置。借助于所述检测单元，能够非常快速地识别所述标记物图样。因此，能够分别提供所述对齐误差以及所述指示，而没有任何实质性延迟。
[0037]在所述扫描设备的另一个实施例中，所述对齐单元包括呈现单元，所述呈现单元用于将对所述扫描设备的所述正确位置和/或取向的所述指示呈现到所述扫描设备的操作者。借助于从所述扫描设备提供的直接反馈，所述用户(例如，睡眠技师)能够直接对所述扫描设备的位置未对齐做出反应。这确保扫描器的正确对齐，并且因此实现对例如患者的面部的精确扫描。
[0038]在所述扫描设备的又一个实施例中，所述呈现单元被配置为呈现包括所述对齐误差的数量和/或方向的对所述扫描设备的所述正确位置和/或取向的指示。在该实施例中，所述扫描设备的用户接收关于所述对齐误差的方向和数量的精准信息。由于所述扫描设备的用户精确已知必须如何关于所述对象移动和/或旋转所述扫描器，因而所述对齐流程能够被加速。
[0039]在所述扫描设备的另一个实施例中，所述呈现单元包括叠覆单元，所述叠覆单元用于通过将所述主图样与包括对所述扫描设备的所述正确位置和/或取向的所述指示的图像叠覆，来更新所述对齐图像。可视化提供了用于指示所述对齐误差的非常直观的方法。所以，所述对齐误差能够例如被投射在人的面部的前额区域上。这意味着，关于所述扫描设备的所述正确位置和/或取向的反馈被直接呈现在操作所述扫描设备的所述用户的视场中。这实现更加用户友好地并且更加容易的对齐流程。此外，不需要额外的硬件来显示所述对齐误差。
[0040]在所述扫描设备的又一个实施例中，所述呈现单元包括视觉显示单元，所述视觉显示单元用于显示包括对所述扫描设备的所述正确位置和/或取向的所述指示的图像。在该实施例中，单独的单元用于呈现关于所述对齐误差的信息。该外部显示单元能够被定位于距操作所述扫描设备的所述用户的任何距离处。此外，能够以任何格式呈现所述信息，并且例如能够根据操作者的需求来缩放所述信息。同样，额外的文本能够被提供在所述视觉显示单元上，所述额外的文本建议所述用户必须关于所述对象如何移动和/或旋转所述扫描设备。
[0041]根据所述扫描设备的另一个实施例，所述呈现单元包括声学单元，所述声学单元用于声学地提供包括对所述扫描设备的所述正确位置和/或取向的所述指示的信息。所述声学单元例如能够包括扬声器，所述扬声器声学地提供用于通过所述对齐流程来引导所述扫描设备的操作者的信息。该声学信息能够额外地或备选地被提供到所述对齐误差的视觉呈现。
[0042]在所述扫描设备的另一个实施例中，所述投射单元被配置为投射包括空间地编码的图样和/或时间地编码的图样的标记物图样。这样的编码的图样使对所投影的标记物图样的检测容易，从而实现更加快速的对齐流程。
[0043]根据所述扫描设备的另一个实施例，所述投射单元被配置为投射包括静态元素图样的主图样。所述静态元素图样例如能够包括在对齐流程的开始时需要与人的面部的眼睛和/或鼻尖对齐的十字和/或两个圆。对静态元素图样的应用提供了所述扫描设备的粗略初始对齐。因此，对所述对齐误差的指示仅是对所述扫描设备的所述位置和/或取向的精细调谐所需要的。结果，所述对齐流程能够被加速。
[0044]根据发明方法的又一个方面，主图样包括被投射到所述对象上的标记物图样，其中，提供所述指示的步骤包括:基于捕获到的实况相机图像来确定所投射的标记物图样的深度值，所述深度值表示所投射的标记物图样的位置与所述扫描设备的位置之间的距离；基于所确定的深度值来计算所述扫描设备的对齐误差，所述对齐误差表示所述扫描设备的实际定位从所述扫描设备的所述正确位置和/或取向的偏离；以及基于所述对齐误差，来提供对所述扫描设备的所述正确位置和/或取向的指示。所提出的方法通过将关于所述对齐误差的直接反馈连续提供到所述扫描设备的操作者，改进了所述对齐流程。该反馈能够被增加到投射的图样，或者通过另一模态(例如单独的屏幕或者声学单元)给出。借助于所呈现的对齐误差，贯穿所述对齐流程直观地引导所述扫描设备的操作者。因此，所述扫描器非常快速并且精确地被对齐到所述对象。
[0045]根据另一个实施例，所述方法还包括在对所述深度值的确定之前确定所投射的标记物图样的位置。首先，必须在捕获实况相机图像中识别所投射的标记物图样。一旦该标记物的位置被确定，就借助于3D扫描器连续估计该标记物的深度值。基于深度估计，所述扫描设备的对齐误差被计算并且被提供到所述扫描器的操作者。有利地，所述主图样包括被投射到所述对象上的多个标记物图样。这使对所述对齐误差的计算容易。
[0046]应理解，要求保护的方法与要求保护的并且在从属权利要求中定义的设备具有相似和/或相同的优选实施例。
【附图说明】
[0047]本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例变得显而易见并且参考下文描述的实施例得到阐述。在下图中:
[0048]图1示出了用于扫描对象的扫描设备的优选实施例；
[0049]图2示出了由对齐图像包括的静态主图样的不同实施例，所述对齐