一种基于旋转式的3D扫描设备及其矫正方法与流程

一种基于旋转式的3d扫描设备及其矫正方法
技术领域
1.本发明属于扫描测绘技术领域，具体涉及一种基于旋转式的3d扫描设备及其矫正方法。


背景技术：

2.随着智能化手机出货量的逐年增加，对于应用于手机中的摄像技术以及图片技术也得到了迅猛发挥发展。同时有些类似相机拍照测量的应用软件也在不断的普及中，对于一些精密度要求较高的加工件在进行测量时，测量的精准度较差，影响其测量结果。
3.在中国专利cn105635571b中公开了一种拍照控制方法、拍照控制装置及拍照系统。在该专利中，通过设置在自拍杆上的距离传感器检测物距，辅助电子装置对焦，增加自拍杆的性能，但是在实际使用过程中，距离检测物距时，所测量的物体为异型面或异型结构，采用传感器测量时，其误差较大，并且对于异型面的反馈精度不一致，无法实现对测量物体的尺寸进行精准掌控。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于旋转式的3d扫描设备及其矫正方法，解决了现有技术中存在的上述技术问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种基于旋转式的3d扫描设备，包括箱体、盛放模组、滑动模组、旋转模组、3d扫描拍摄模组，所述箱体所在的上端部设置有前面敞开的罩壳；
7.所述盛放模组设置于箱体所在的罩壳内并位于箱体所在的上方；
8.所述滑动模组包括滑座、移动座，所述滑座为两组分别置于所述盛放模组上端面的两端部，并在所述滑座所在的上端面设置有u型支架，同时所述移动座所在的两端部分别滑动连接在所述滑座上，实现移动座沿着滑座的延伸方向做线性往复运动；
9.所述旋转模组包括顶部的固定板、设置在固定板下方的转轴、定位板以及锁紧螺栓，所述固定板所在的后端面滑动连接在移动座所在的前端部上，所述定位板所在的一端部设置有定位块，同时在另一端面上开设有弧形槽，所述3d扫描拍摄模组设置于所述定位板的前端面位置，所述3d扫描拍摄模组所在的背面设置有定位凸起贯穿定位板所在的弧形槽，同时所述锁紧螺栓贯穿侧边的定位凸起对3d扫描拍摄模组所在的侧边挤压固定。
10.并在所述定位凸起的外侧设置有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓所在的另一端部所述并在所述旋转模组所在的下方设置有3d扫描拍摄模组。
11.进一步的，所述盛放模组整体呈矩形箱式结构，并在矩形箱式结构内设置有透光源，同时所述盛放模组所在的上表面为平面结构。
12.进一步的，所述滑座所在的上端面设置第一滑槽，同时所述移动座所在的下方设置有副滑块，使所述副滑块滑动连接在所述第一滑槽内，所述移动座沿着第一滑槽的延伸方向做线性往复运动。
13.进一步的，所述副滑块所在的前后端部分别设置有向两端部伸出的限位凸起。
14.进一步的，所述移动座所在的侧边设置有向上伸出的l型支架，并通过顶部的拖链实现移动座沿着所述滑座上的第一滑槽滑动。
15.进一步的，所述移动座所在的前端部设置第二滑槽，并使所述固定座沿着第二滑槽的延伸方向做左右往复运动。
16.所述的基于旋转式的3d扫描设备的矫正方法，包括以下步骤：
17.s1、首先开启设备使3d扫描拍摄模组通电工作；
18.s2、操作旋转模组的转动方向固定，使3d扫描拍摄模组对准待测量件，同时确定z轴所在的位置方向；
19.s3、随后确定x、y轴方向，操作3d扫描拍摄模组沿移动座确定的x轴线方向运动，随着3d扫描拍摄模组在x轴线方向的坐标增加，此时拍摄的影像是向右移动；当达到影像的最右边时，沿着滑座的y轴线方向移动一个单元格，再次启动移动座在x轴线方向继续运动，依次循环往复，直至3d扫描拍摄模组沿着确定的z轴将待测量件按照设定的单元格进行影像拍照存档；
20.s4、调整旋转模组切换成另外一个反向，重新确定z轴所在的位置方向，重复s3的操作步骤；
21.s5、分别对每个单元格排出的影像图片进行影像修正；
22.s6、各单元格矫正后的影像图片沿着x、y轴方向依次进行拼接，同时比对标准测量板，将每个单元格的影像图片与标准测量板的单元格一一对齐；直至完成后，形成完整的测量影像图片，并显示完整影像图片的尺寸。
23.进一步的，所述s4中z轴至少从个方向对待测量件进行影像拍照。
24.进一步的，所述s6中进行影像图片拼接时，对于不同z轴方向上的影像图片进行线性拟合，重新合成一张完整的影像图片，并显示完整影像图片的尺寸。
25.本发明的有益效果：
26.1、本装置采用旋转模组实现3d扫描拍摄模组在多个方向上确定z轴的坐标关系，从而实现对待测量件边缘位置异型结构进行确定，进而准确的确定异型结构所处的空间位置关系，从而构造出具体的尺寸。
27.2、本装置在确定好x、y轴坐标后，生成以盛放模组为基准(z＝0状态下)的影像图片，当z轴方向上的出现的正值，即显示被测量的产品件在该部位为凸起，并随着正值数值越大，凸起部位越高，并根据z轴方向上出现的数值差来确定测量产品件的对应位置尺寸，提高测量的精度。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本发明实施例的整体结构示意图；
30.图2是本发明实施例的盛放模组整体结构示意图；
31.图3是本发明实施例的滑动模组整体结构示意图；
32.图4是本发明实施例的滑动模组所在的正截面结构示意图；
33.图5是本发明实施例的滑动模组所在的侧截面结构示意图；
34.图6是本发明实施例的滑动模组所在的侧截面a处部分结构示意图；
35.图7是本发明实施例的旋转模组结构正面示意图；
36.图8是本发明实施例的3d扫描拍摄模组示意图；
37.图9是本发明实施例的矫正流程结构示意图。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
39.如图1所示，本发明实施例提供一种基于旋转式的3d扫描设备，包括箱体1、盛放模组2、滑动模组3、旋转模组4、3d扫描拍摄模组5，箱体1所在的上端部设置有前面敞开的罩壳11。
40.如图2所示，盛放模组2设置于箱体1所在的罩壳11内并位于箱体1所在的上方；盛放模组2整体呈矩形箱式结构，并在矩形箱式结构内设置有透光源21，同时盛放模组2所在的上表面为平面结构，使用时，打开透光源21，可以增加拍摄时，其边缘角落的展现。
41.如图3、图4所示，滑动模组3包括滑座31、移动座32，滑座31为两组分别置于盛放模组2上端面的两端部，并在滑座31所在的上端面设置有u型支架311，同时移动座32所在的两端部分别滑动连接在滑座31上，实现移动座32沿着滑座31的延伸方向做线性往复运动；
42.如如图5、图6所示，滑座31所在的上端面设置第一滑槽312，同时移动座32所在的下方设置有副滑块321，使副滑块321滑动连接在第一滑槽312内，移动座32沿着第一滑槽312的延伸方向做线性往复运动，此时移动座32运行更加稳定，可以有效减少3d扫描拍摄模组5应为运行不稳定导致拍摄的影像模糊，影响其测量精度。
43.副滑块321所在的前后端部分别设置有向两端部伸出的限位凸起3211，采用弹性材料制成，可以防止移动座32的副滑块321沿着第一滑槽312运动时，两端部直接发生碰撞现象，对移动座32上设置的2d扫描拍摄模组4内部精密零部件造成不必要的振动损伤。同时移动座32所在的前端部设置第二滑槽322，并使固定座4沿着第二滑槽322的延伸方向做左右往复运动。
44.移动座32所在的侧边设置有向上伸出的l型支架301，并通过顶部的拖链302实现移动座32沿着滑座31上的第一滑槽312滑动。
45.如图7、图8所示，旋转模组4包括顶部的固定板41、设置在固定板41下方的转轴42、定位板43以及锁紧螺栓44，固定板41所在的后端面滑动连接在移动座32所在的前端部上，定位板43所在的一端部设置有定位块431，同时在另一端面上开设有弧形槽432，3d扫描拍摄模组5设置于定位板43的前端面位置，3d扫描拍摄模组5所在的背面设置有定位凸起501贯穿定位板43所在的弧形槽432，同时锁紧螺栓44贯穿侧边的定位凸起431对3d扫描拍摄模组5所在的侧边挤压固定。
46.并在定位凸起431的外侧设置有锁紧螺栓44，锁紧螺栓44所在的另一端部并在旋
转模组4所在的下方设置有3d扫描拍摄模组5。
47.使用时，首先调整3d扫描拍摄模组5所在的定位凸起501与定位板43上的弧形槽432的相对位置改变，再调整锁紧螺栓44贯穿侧边的定位凸起431对3d扫描拍摄模组5所在的侧边挤压固定，从而固定3d扫描拍摄模组5的拍摄角度，即确定z轴调整的方向。
48.当重新确定z轴方向时，首先将锁紧螺栓44拧松，使3d扫描拍摄模组5所在位置沿着定位板43上的弧形槽432进行调整转动。随后再将将锁紧螺栓44拧紧，从而达到调整3d扫描拍摄模组5的拍摄角度，即重新确定z轴调整的方向。
49.如图9所示，基于旋转式的3d扫描设备的矫正方法，包括以下步骤：
50.s1、首先开启设备使3d扫描拍摄模组5通电工作，进行拍照准备工作。
51.s2、操作旋转模组4的转动方向固定，使3d扫描拍摄模组5对准待测量件，同时确定z轴所在的位置方向(此时z＝0)。
52.s3、随后确定x、y轴的方向(可以通过手动输入参数方式确定准点的点位坐标)，操作3d扫描拍摄模组5沿移动座32确定的x轴线方向运动(每次移动一个单元格)，随着3d扫描拍摄模组5在x轴线方向的坐标增加(一个单元格)，此时拍摄的影像是向右移动；当达到影像的最右边时，沿着滑座31的y轴线方向移动一个单元格，再次启动移动座32在x轴线方向继续运动，依次循环往复，直至3d扫描拍摄模组5沿着确定的z轴将待测量件按照设定的单元格进行影像拍照存档。
53.s4、调整旋转模组4切换成另外一个反向，重新确定z轴所在的位置方向，重复s3的操作步骤。
54.s5、分别对每个单元格排出的影像图片进行影像修正(对拍摄的影像边缘虚化部位进行矫正，同时z轴在不同方向上的x、y轴点坐标合成在一张影像图片时，确定唯一的坐标位置关系，可以采用标定板方式首先确定基础的坐标关系)。
55.s6、各单元格矫正后的影像图片沿着x、y轴方向依次进行拼接，同时比对标准测量板，将每个单元格的影像图片与标准测量板的单元格一一对齐；直至完成后，形成完整的测量影像图片，并显示完整影像图片的实际尺寸。
56.s4中z轴至少从4个方向对待测量件进行影像拍照。
57.s6中进行影像图片拼接时，对于不同z轴方向上的影像图片进行线性拟合，重新合成一张完整的影像图片，并显示完整影像图片的尺寸。
58.当z轴以盛放模组2所在的上表面为z＝0坐标时，并确定好x、y轴坐标，z轴方向上的出现的正值，即显示被测量的产品件在该部位为凸起，并随着正值数值越大，凸起部位越高，并根据z轴方向上出现的数值差来确定测量产品件的对应位置尺寸，提高测量的精度，可实现一次测量即可实现测量的准确性。
59.整个装置采用旋转模组4实现3d扫描拍摄模组5在多个方向上确定z轴的坐标关系，从而实现对待测量件边缘位置异型结构进行确定，进而准确的确定异型结构所处的空间位置关系，从而构造出具体的尺寸。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合
适的方式结合。
61.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。