一种具有纹理扫描功能的三维激光扫描仪的制作方法

1.本实用新型属于三维激光扫描仪技术领域，具体涉及一种具有纹理扫描功能的三维激光扫描仪。


背景技术：

2.自从我国于2015年发布“中国制造2025”后，大力发展高端智能制造，各种高端智能制造技术不断涌现。传统的三维扫描仪扫描方式只能获取被扫描物体的三维模型数据，然后将此模型数据采用后期贴图的方式渲染为带纹理色彩的三维数据。
3.目前市面上存在的高精度三维激光扫描仪所扫描得到的均为不带纹理贴图的三维模型，需要后期用其他方式处理才能得到带贴图色彩的三维模型。对于文博、艺术品、雕塑等需要展示的技术领域，对三维模型进行贴图是一个即耗时又浪费的过程，对于大批量的三维模型，还需要进行重复贴图，分块贴图等，这会造成极大的效率损失，所以设计一种能实时扫描，带纹理色彩的激光扫描仪是目前行业内亟待解决的技术难题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种具有纹理扫描功能的三维激光扫描仪，通过将纹理相机和激光扫描相机相通过连接骨架固定连接在一起，能实时提供带有纹理的三维模型数据，扫描的过程中得到的数据更加直观。
5.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种具有纹理扫描功能的三维激光扫描仪，包括连接骨架，在所述连接骨架上设置有激光反射器，在所述连接骨架上至少设置有一个用于识别被扫描物体表面纹理影像的纹理相机和至少两个用于提取被扫描物体三维坐标的激光扫描相机；所述激光扫描相机与所述纹理相机的相对位置固定；在所述连接骨架的两端各设置有一个纹理相机和激光扫描相机，在靠近所述激光反射器的中间位置还设置有一个所述纹理相机；在所述连接骨架的两端各设置有一个固定底座，设置在两端的所述纹理相机和激光扫描相机均固定安装在所述固定底座上。
7.作为本实施例的优选，所述连接骨架、固定底座、纹理相机和激光扫描相机之间均为可拆式连接。
8.作为本实施例的优选，所述激光扫描相机包括相机镜头，在所述相机镜头的顶部周围设置有一圈均匀排列的led补光灯。
9.作为本实施例的优选，在所述相机镜头的内部安装有第一滤光片，所述第一滤光片与所述led补光灯的波长相匹配。
10.作为本实施例的优选，所述纹理相机包括纹理相机镜头，在所述纹理相机镜头的内部安装有第二滤光片。
11.本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
12.本实用新型所述的具有纹理扫描功能的三维激光扫描仪，通过激光扫描相机提取
被扫描物体三维坐标，同时通过纹理相机来识别被扫描物体的表面纹理影像，由于激光扫描相机和纹理相机的相对位置固定，再通过现有技术中的摄影测量算法将当前扫描影像的三维坐标与纹理影像对应起来，扫描结束后能直接生成带有纹理数据的三维模型，减轻了后期对于扫描数据的后处理工作，提升了工作效率。
附图说明
13.图1为本实用新型中一个纹理相机和两个激光扫描相机的整体结构示意图；
14.图2为本实用新型中三个纹理相机和两个激光扫描相机的整体结构示意图。
15.图中所示：1、连接骨架；2、激光发射器；3、激光扫描相机；301、相机镜头；302、led补光灯；303、第一滤光片；4、纹理相机；401、纹理相机镜头；402、第二滤光片；5、固定底座。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.请参阅图1至2所示，本实用新型实施例提供具有纹理扫描功能的三维激光扫描仪，具体包括连接骨架1，在本实施例中，连接骨架1一般为铝合金连接骨架，具有质量轻同时便于手持抓握。在连接骨架1上设置有激光反射器2，在连接骨架1上至少设置有一个用于识别被扫描物体表面纹理影像的纹理相机4和至少两个用于提取被扫描物体三维坐标的激光扫描相机3(参见图 1所示，连接骨架1上设置有一个纹理相机4和两个激光扫描相机3；参见图 2所示，连接骨架1上设置有三个纹理相机4和两个激光扫描相机3)，激光扫描相机3与纹理相机4的相对位置固定。在本实施例中，在使用时，通过激光扫描相机3实时提取被扫描物体的三维坐标，通过纹理相机4来采集被扫描物体的纹理影像，由于纹理相机4与激光扫描相机3相对位置固定，这样就可以通过现有技术中的摄影测量算法将当前扫描影像的三维坐标与纹理影像对应起来(具体的在本实施例中，激光扫描相机3可以实时扫描得到被扫描物体的三维点云的三维坐标，加上纹理相机4获取的被扫描物体表面纹理影像在全局坐标系下的位姿，以及激光扫描相机3和纹理相机4的位置关系，这样可以得到被扫描物体纹理影像点云在全局坐标系下的三维坐标)，从而达到实时贴图的效果，扫描结束后能直接生成带有纹理数据的三维模型，减轻了后期对于扫描数据的后处理工作。
18.请参阅图1至2所示，连接骨架1的两端各设置有一个纹理相机4和激光扫描相机3，在靠近激光反射器2的中间位置还设置有一个纹理相机4(即在本实施例中，设置有三个纹理相机4和两个激光扫描相机3)。这样，可以使得扫描出来的影像三维坐标与纹理影像更加准确的进行自动匹配，从而达到实时贴图的效果。在本实施例中，为了保证纹理相机4与激光扫描相机3 相对位置的绝对固定，在连接骨架1的两端各设置有一个固定底座5，设置在两端的纹理相机4和激光扫描相机3均固定安装在所述固定底座5上，这样可实现纹理相机4和激光扫描相机3的位置关系始终是保持不变的。进一步优化本实施例，连接骨架1、固定底座5、纹理相机4和激光扫描相机3之间均为可拆式连接，这样该三维激光扫描仪可以进行组合使用，实现不同的扫描功能。
19.请参阅图1至2所示，激光扫描相机3包括相机镜头301，在相机镜头 301的顶部周围设置有一圈均匀排列的led补光灯302，在相机镜头301的内部安装有第一滤光片303，第一滤光片303与所述led补光灯302的波长相匹配。在本实施例中，第一滤光片303能够减少led补光灯302对激光扫描相机3的干扰，使得激光扫描相机3的扫描范围和精度更清楚。
20.请参阅图1至2所示，纹理相机4包括纹理相机镜头401，在纹理相机镜头401的内部安装有第二滤光片402，当激光扫描相机3开启led补光灯302 时，纹理相机4内部的第二滤光片402防止led补光灯302对纹理相机4产生干扰，使扫描的待扫描物体的表面纹理影像更精确。
21.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
22.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。