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三維掃描方法、裝置、系統(tǒng)、計算機設備和存儲介質與流程

文檔序號:40650982發(fā)布日期:2025-01-10 18:57閱讀:2來源:國知局
三維掃描方法、裝置、系統(tǒng)、計算機設備和存儲介質與流程

本技術涉及三維掃描,特別是涉及一種三維掃描方法、裝置、系統(tǒng)、計算機設備和存儲介質。


背景技術:

1、三維掃描儀主要用于偵測以及分析現(xiàn)實世界中物體或環(huán)境的形狀數(shù)據(jù)(幾何構造)與外觀數(shù)據(jù)(如顏色、表面反照率等性質)。三維掃描儀通過對物體進行掃描,得到對應物體表面的點云數(shù)據(jù),再通過對點云數(shù)據(jù)進行三維重建計算,在虛擬世界中創(chuàng)建實際物體的數(shù)字模型。在掃描時,采集的點云數(shù)據(jù)越密集,其重建生成的三維數(shù)據(jù)模型就越精確。相應的三維數(shù)據(jù)模型被各個領域廣泛的應用。

2、傳統(tǒng)技術中,在通過三維掃描儀對大型物體進行掃描時,由于物體的體積較大,操作人員需要借助梯子或者升降臺,才能夠進行對大型物體的掃描。但在完成一個區(qū)域的掃描之后,需要移動梯子或是升降臺的位置,才能繼續(xù)對大型物體的下一區(qū)域進行后續(xù)的掃描。這就增大掃描的難度,并且掃描效率低,耗費掃描時間長。


技術實現(xiàn)思路

1、基于此,有必要針對上述技術問題,提供一種對于大型待掃描物降低掃描難度,提高掃描效率,減少掃描時長的三維掃描方法、裝置、系統(tǒng)、計算機設備和存儲介質。

2、第一方面,本技術提供了一種三維掃描方法,所述方法包括:獲取待掃描物體的參數(shù)信息;根據(jù)所述參數(shù)信息,為無人機掃描儀規(guī)劃掃描路徑;所述待掃描物體包括多個掃描區(qū)域;控制所述無人機掃描儀,根據(jù)所述掃描路徑對所述待掃描物體進行掃描,生成對應每個掃描區(qū)域的區(qū)域點云數(shù)據(jù);根據(jù)多個所述區(qū)域點云數(shù)據(jù),生成所述待掃描物體的三維圖像。

3、在其中一個實施例中,所述根據(jù)所述參數(shù)信息,為無人機掃描儀規(guī)劃掃描路徑包括:根據(jù)所述參數(shù)信息,確定所述待掃描物體對應的多個掃描區(qū)域;根據(jù)多個所述掃描區(qū)域,生成無人機掃描儀的掃描路徑。

4、在其中一個實施例中,所述根據(jù)多個所述掃描區(qū)域,生成無人機掃描儀的掃描路徑包括:每個所述掃描區(qū)域對應設置有跟蹤裝置;控制所述跟蹤裝置對相應的掃描區(qū)域進行預掃描,生成多個掃描區(qū)域對應的預掃描數(shù)據(jù);根據(jù)多個所述預掃描數(shù)據(jù),生成無人機掃描儀的掃描路徑。

5、在其中一個實施例中,所述控制所述無人機掃描儀,根據(jù)所述掃描路徑對所述待掃描物體進行掃描,生成對應每個掃描區(qū)域的區(qū)域點云數(shù)據(jù)包括:實時獲取用戶輸入的基于所述掃描路徑的移動指令;根據(jù)所述移動指令,控制所述無人機掃描儀進行移動,并同時對所述待掃描物體進行掃描;獲取所述無人機掃描儀采集的對應每個掃描區(qū)域的區(qū)域點云數(shù)據(jù)。

6、在其中一個實施例中,所述控制所述無人機掃描儀,根據(jù)所述掃描路徑對所述待掃描物體進行掃描,生成對應每個掃描區(qū)域的區(qū)域點云數(shù)據(jù)包括:每個所述掃描區(qū)域對應設置有跟蹤裝置;控制所述無人機掃描儀,根據(jù)所述掃描路徑依次對每個所述掃描區(qū)域進行掃描,生成對應每個掃描區(qū)域的區(qū)域點云數(shù)據(jù);控制所述跟蹤裝置實時采集所述無人機掃描儀在掃描過程中的位姿數(shù)據(jù);所述區(qū)域點云數(shù)據(jù)與所述位姿數(shù)據(jù)同步。

7、在其中一個實施例中,所述控制所述無人機掃描儀,根據(jù)所述掃描路徑依次對每個所述掃描區(qū)域進行掃描包括:控制所述無人機掃描儀對掃描路徑中的第一掃描區(qū)域進行掃描;確定所述第一掃描區(qū)域是否完成掃描,若完成掃描,則根據(jù)所述掃描路徑依次對后續(xù)掃描區(qū)域進行掃描并確定是否完成掃描,直至對所述待掃描物體完成掃描。

8、在其中一個實施例中,所述控制所述跟蹤裝置實時采集所述無人機掃描儀在掃描過程中的位姿數(shù)據(jù)包括:控制所述跟蹤裝置實時采集所述無人機掃描儀在掃描過程中的標記點數(shù)據(jù);根據(jù)所述標記點數(shù)據(jù),生成與當前時刻所述區(qū)域點云數(shù)據(jù)同步的位姿數(shù)據(jù)。

9、在其中一個實施例中,所述所述控制所述跟蹤頭實時采集所述無人機掃描儀在掃描過程中的標記點數(shù)據(jù)包括:若所述無人機掃描儀在兩個所述掃描區(qū)域交界處進行掃描;則獲取兩個所述掃描區(qū)域對應的兩個所述跟蹤裝置,分別采集的所述無人機掃描儀的標記點數(shù)據(jù);根據(jù)兩個所述跟蹤裝置采集的所述無人機掃描儀的標記點數(shù)據(jù),確定最終標記點數(shù)據(jù)。

10、在其中一個實施例中,所述根據(jù)多個所述區(qū)域點云數(shù)據(jù),生成所述待掃描物體的三維圖像包括:根據(jù)所述位姿數(shù)據(jù),將所述區(qū)域點云數(shù)據(jù)轉換至所述跟蹤裝置的坐標系下;根據(jù)坐標轉換后的所述區(qū)域點云數(shù)據(jù),重建生成待掃描物體的三維圖像。

11、第二方面,本技術還提供了一種三維掃描裝置,所述裝置包括:獲取模塊,用于獲取待掃描物體的參數(shù)信息;路徑規(guī)劃模塊,用于根據(jù)所述參數(shù)信息,為無人機掃描儀規(guī)劃掃描路徑;所述待掃描物體包括多個掃描區(qū)域;掃描模塊,用于控制所述無人機掃描儀,根據(jù)所述掃描路徑對所述待掃描物體進行掃描,生成對應每個掃描區(qū)域的區(qū)域點云數(shù)據(jù);重建模塊,用于根據(jù)多個所述區(qū)域點云數(shù)據(jù),生成所述待掃描物體的三維圖像。

12、第三方面,本技術還提供了一種計算機設備。所述計算機設備包括存儲器和處理器,所述存儲器存儲有計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述第一方面所述的三維掃描方法。

13、第四方面,本技術還提供了一種計算機可讀存儲介質。所述計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一方面所述的三維掃描方法。

14、第五方面,本技術還提供了一種計算機程序產(chǎn)品。所述計算機程序產(chǎn)品,包括計算機程序,該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一方面所述的三維掃描方法。

15、第六方面,本技術還提供了一種三維掃描系統(tǒng),包括跟蹤裝置和無人機掃描儀,其中,所述跟蹤裝置用于實時采集所述無人機掃描儀在掃描過程中的位姿數(shù)據(jù);所述無人機掃描儀用于對待掃描物體進行分區(qū)域掃描,生成對應每個掃描區(qū)域的區(qū)域點云數(shù)據(jù);所述所述區(qū)域點云數(shù)據(jù)與所述位姿數(shù)據(jù)同步。

16、在其中一個實施例中,所述無人機掃描儀包括無人機、多個第一圖像采集機構、多個激光機構以及標記機構;所述第一圖像采集機構、激光機構以及標記機構與所述無人機一體設置;所述無人機用于根據(jù)掃描路徑進行位姿改變;多個所述激光機構用于產(chǎn)生激光線,并將所述激光線投影至所述待掃描物體;多個所述第一圖像采集機構用于采集投影有所述激光線的所述待掃描物體的圖像;所述標記機構的周向設置有多個標記點,用于被所述跟蹤裝置采集以生成位姿數(shù)據(jù)。

17、在其中一個實施例中,所述無人機掃描儀包括:無人機以及掃描組件;所述掃描組件與所述無人機固定連接;所述無人機用于根據(jù)掃描路徑進行位姿改變;所述掃描組件用于對待待掃描物體進行分區(qū)域掃描,生成對應每個掃描區(qū)域的區(qū)域點云數(shù)據(jù)。

18、在其中一個實施例中,所述掃描組件包括:多個第一圖像采集機構、多個激光機構以及標記機構;所述第一圖像采集機構、激光機構以及標記機構均外接于所述無人機上;多個所述激光機構用于產(chǎn)生激光線,并將所述激光線投影至所述待掃描物體;多個所述第一圖像采集機構用于采集投影有所述激光線的所述待掃描物體的圖像;所述標記機構的周向設置有多個標記點,用于被所述跟蹤裝置采集以生成位姿數(shù)據(jù)。

19、在其中一個實施例中,所述三維掃描系統(tǒng)還包括:多個第一補光機構;多個所述第一補光機構設置于所述無人機上,且設置于所述第一圖像采集機構的周圍。

20、在其中一個實施例中,所述跟蹤裝置包括:多個第二圖像采集機構以及第二補光機構;第二圖像采集機構用于實時采集所述無人機掃描儀在掃描過程中的位姿數(shù)據(jù);多個所述第二補光機構設置于所述跟蹤裝置上,且設置于所述第二圖像采集機構的周圍。

21、三維掃描方法、裝置、系統(tǒng)、計算機設備和存儲介質。通過獲取待掃描物體的參數(shù)信息,再根據(jù)該參數(shù)信息,為無人機掃描儀規(guī)劃掃描路徑,掃描路徑規(guī)劃完成之后,控制無人機掃描儀,根據(jù)相應的掃描路徑移動,對待掃描物體進行掃描,生成對應每個掃描區(qū)域的區(qū)域點云數(shù)據(jù),最終根據(jù)所有區(qū)域點云數(shù)據(jù),生成待掃描物體的三維圖像。通過無人機掃描儀按照規(guī)劃的掃描路徑進行移動,對待掃描物體進行掃描,得到區(qū)域點云數(shù)據(jù),最終根據(jù)區(qū)域點云數(shù)據(jù)生成三維圖像?;跓o人機掃描儀對大型待掃描物體進行掃描,能夠降低掃描難度,提高掃描效率,進一步的減少掃描時長。

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