平板式三維掃描儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種掃描儀，特別是涉及一種平板式三維掃描儀，主要用于掃描足底三維模型，也可用于掃描腳印模，石膏模或其他物體的三維模型。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)服飾穿著的舒適度要求也越來(lái)越高，特別是穿著在腳部的鞋子，其舒適度直接影響到人的出行和日常生活，因而選擇一雙合適的鞋子是十分重要的。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，原有制鞋行業(yè)中人工測(cè)量工作，已經(jīng)轉(zhuǎn)向自動(dòng)掃描測(cè)量。
[0003]對(duì)鞋子舒適性影響最大的因素，主要在于對(duì)足底的尺寸進(jìn)行精確的測(cè)量，隨后定制鞋墊來(lái)提高舒適度;對(duì)于足部和下肢有生理疾患的病人，通過(guò)定制矯形鞋墊，可以緩解和治療癥狀。定制鞋墊需要掃描獲取足底的三維模型，可以直接掃描足底，或者先取得腳印?；蚴嗄?，然后通過(guò)掃描模具間接獲得足底三維模型。
[0004]傳統(tǒng)的激光三維掃描儀方案如下:設(shè)置朝上布置的激光線發(fā)射器和相機(jī)作為一個(gè)組件安裝在導(dǎo)軌上，激光線發(fā)射器投射出一個(gè)激光面，這個(gè)激光面落到物體表面形成一條線，導(dǎo)軌沿著長(zhǎng)度方向牽引組件移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中相機(jī)獲取多幅圖像，圖像識(shí)別算法提取激光線，通過(guò)三角測(cè)量的原理，計(jì)算深度，重建物體表面的三維模型。
[0005]這種方式的缺陷是:由于激光線發(fā)射器和相機(jī)都需要較大的工作距離，所以整個(gè)機(jī)體的厚度必須做的較大，如果相機(jī)工作距離過(guò)近，為了增大視場(chǎng)，就需要使用廣角(魚眼)鏡頭，成本高而且畸變大；如果激光線發(fā)射器工作距離過(guò)近，發(fā)散角就需要較大，兩側(cè)邊緣的亮度衰減會(huì)更快，導(dǎo)致提取此處激光線更加困難；由于激光線發(fā)射器的中間亮度最大，兩側(cè)亮度低，激光線在兩側(cè)邊緣的衰減較大，導(dǎo)致三維模型的邊緣信息損失;激光三維掃描一般不包含彩色紋理信息，只包含三維信息，而包含彩色文理的三維模型對(duì)于很多應(yīng)用都有幫助;而在激光掃描過(guò)程中，環(huán)境光很容易對(duì)掃描過(guò)程產(chǎn)生干擾，而這種干擾容易造成三維模型的噪聲，影響掃描信息的質(zhì)量;足底三維掃描，僅能獲取足底信息，足上部和腿部信息缺失，而這些信息對(duì)于診斷下肢生理力學(xué)問(wèn)題和定制矯形鞋墊有較大的幫助;足底三維掃描，一般只能一次掃描一只腳，速度慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種平板式三維掃描儀，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種平板式三維掃描儀，包括可進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接有掃描組件，所述掃描組件包括掃描支架，所述掃描支架上設(shè)置有相機(jī)和第一反射裝置，所述第一反射裝置用于將掃描組件上方的光線反射給相機(jī)的鏡頭接收，所述掃描支架上還設(shè)置有激光線發(fā)射器和第二反射裝置，所述第二反射裝置用于將激光線發(fā)射器發(fā)射的激光線反射到掃描組件上方。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述第二反射裝置兩側(cè)分別設(shè)置有側(cè)部反射裝置，所述側(cè)部反射裝置用于將激光線發(fā)射器發(fā)射的激光線反射到掃描組件上方，所述兩側(cè)部反射裝置設(shè)置在側(cè)部支架的兩端，所述側(cè)部支架的中部與掃描支架固定連接。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述第一反射裝置、第二反射裝置和側(cè)部反射裝置為反射鏡或棱鏡。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述掃描組件還包括用于對(duì)掃描組件上方進(jìn)行補(bǔ)光的補(bǔ)光裝置。
[0011 ]上述技術(shù)方案中，所述補(bǔ)光裝置為設(shè)置在相機(jī)底部的補(bǔ)光燈。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述掃描組件還包括用于對(duì)激光線發(fā)射器發(fā)射的激光線進(jìn)行照射的背景燈。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接有兩個(gè)掃描組件。
[0014]上述技術(shù)方案中，所述兩個(gè)掃描組件對(duì)稱布置在直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩側(cè)。
[0015]上述技術(shù)方案中，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的前方、后方和兩側(cè)分別設(shè)置有至少一個(gè)攝像頭。
[0016]上述技術(shù)方案中，所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為導(dǎo)軌和設(shè)置在導(dǎo)軌上的滑塊，所述滑塊通過(guò)連接支架與所述掃描組件連接。
[0017]本實(shí)用新型中的平板式三維掃描儀，通過(guò)設(shè)置與相機(jī)相對(duì)應(yīng)的第一反射裝置，將掃描組件上方的光線反射到相機(jī)鏡頭處，設(shè)置與激光線發(fā)射器相對(duì)應(yīng)的第二反射裝置，將激光線發(fā)射器射出的激光線反射到掃面組件上方，從而避免了相機(jī)和激光線發(fā)射器直接朝上方設(shè)置導(dǎo)致的視角不足、發(fā)射角過(guò)小的缺陷，減小了掃描組件占用空間的高度;通過(guò)在第二反射裝置兩側(cè)分別設(shè)置有側(cè)部反射裝置，用于將激光線發(fā)射器發(fā)射出的激光線兩側(cè)衰減嚴(yán)重部分進(jìn)行二次反射，對(duì)兩側(cè)衰減部分進(jìn)行增強(qiáng)，從而獲得清晰的三維掃描信息;通過(guò)增設(shè)對(duì)掃描組件上方待掃描物體進(jìn)行補(bǔ)光的補(bǔ)光裝置如補(bǔ)光燈，能夠使相機(jī)獲得彩色紋理信息;通過(guò)增設(shè)對(duì)激光線發(fā)射器發(fā)射的激光線進(jìn)行照射的背景燈，該背景燈燈光的頻率與激光發(fā)射器發(fā)射的激光頻率不同，提升圖像識(shí)別提取激光線算法對(duì)環(huán)境光的抗干擾性，減少環(huán)境光造成的錯(cuò)誤三維信息，提高適應(yīng)性;通過(guò)在直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置兩掃描組件，從而做到對(duì)雙腳同時(shí)進(jìn)行掃描，提高了效率。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]【具體實(shí)施方式】的附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0021]1、直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；2、掃描支架； 3、相機(jī)；4、鏡頭；
[0022]5、第一反射裝置；6、激光線發(fā)射器；7、第二反射裝置；
[0023]8、側(cè)部反射裝置；9、側(cè)部支架；10、補(bǔ)光燈；
[0024]11、背景燈；12、攝像頭；13、導(dǎo)軌；14、滑塊；
[0025]15、連接支架。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為便于更好的理解本實(shí)用新型的目的、結(jié)構(gòu)、特征以及功效等，現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0027]實(shí)施例1
[0028]本實(shí)用新型中的平板式三維掃描儀，如圖1所示，包括可進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)I，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)I為導(dǎo)軌13和設(shè)置在導(dǎo)軌13上的滑塊14，滑塊14通過(guò)連接支架15連接有掃描組件，掃描組件包括與連接支架15連接的掃描支架2，掃描支架2的兩端分別設(shè)置有相機(jī)3和第一反射裝置5，第一反射裝置5用于將掃描組件上方的光線反射給相機(jī)3的鏡頭4接收，第一反射裝置5為與水平面成60度角設(shè)置的第一反射鏡，掃描支架2上還設(shè)置有激光線發(fā)射器6和第二反射裝置7，激光線發(fā)射器6和第二反射裝置7設(shè)置在相機(jī)3和第一反射裝置5之間，第二反射裝置7為與水平面成45度角布置的第二反射鏡;掃描支架2與側(cè)部支架9的中部連接，側(cè)部支架9的兩端分別設(shè)置有側(cè)部反射裝置8，側(cè)部反射裝置8設(shè)置在第二反