基于移动端数据采集的3D激光内雕方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于移动端数据采集的3D激光内雕方法及系统，包括如下步骤：一，移动端对拍摄对象进行多个角度的拍摄，并将采集到的多个角度的平面图像数据通过无线网络上传到运行有三维大数据处理平台的云服务器；二，云服务器将各个角度的平面图像处理成3D模型；三，控制主机从云服务器获取3D模型，并将所述3D模型转换成3D坐标点位图形；四，控制主机控制激光内雕设备按照3D坐标点位图形在玻璃内进行雕刻；本发明专利技术可以通过移动端摄像头采集人像，并由移动端APP生成个性化的3D人物图像，经云服务器处理后形成订单，并由控制主机下载后再进行参数选取或设定，再控制激光内雕设备对读取到的数据进行加工，最后形成精美的个性化礼品。

3D laser inner carving method and system based on mobile terminal data acquisition

The invention relates to a system and mobile terminal data acquisition 3D laser Nadiao based method comprises the following steps: a mobile terminal, multi angle on the subject of the shooting, the plane image data of a plurality of angles and collected to run through the wireless network to upload a cloud server three dimensional data processing platform; two, cloud servers will be processed into 3D model plane images from different angles; three, control of the host to obtain 3D model from the cloud server, and the 3D model into 3D coordinates graph; four, the control host control in laser engraving and carving equipment in accordance with the 3D coordinates in the graphics in the glass; the invention can through the mobile terminal camera to capture the portrait, and by the 3D mobile terminal APP to generate personalized character image, the cloud server processing after the formation of the order and control of the host after downloading parameters Select or set, and then control the laser engraving equipment to read the data processing, and finally the formation of exquisite personalized gifts.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学
，特别涉及激光聚能加工装置，具体的是涉及一种基于移动端数据采集的3D激光内雕方法和装置系统。
技术介绍
现有技术中经常利用激光在玻璃内部的任意位置进行高精度的雕刻；但是激光内雕设备由于不够智能化，只能针对预先设置的图像或者客户提供的图像进行雕刻，且在雕刻前，还需要进行各种参数调整，十分不便，不仅雕刻效率不高，还难以满足人们个性化的雕刻需求。
技术实现思路
本专利技术克服了上述现有技术中所存在的打印对象较为单一，雕刻加工效率低且不能满足个性化需求的不足，提供了一种可以实时采集人物或任意物体或情景的三维图像，并发送到激光内雕设备进行即时雕刻打印的3D激光内雕方法及系统。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，包括如下步骤：一，移动端对拍摄对象进行多个角度的拍摄，并将采集到的多个角度的平面图像数据通过无线网络上传到运行有三维大数据处理平台的云服务器；二，云服务器将各个角度的平面图像处理成3D模型；三，控制主机从云服务器获取3D模型，并将所述3D模型转换成3D坐标点位图形；四，控制主机控制激光内雕设备按照3D坐标点位图形在玻璃内进行雕刻。作为优选，移动端对拍摄对象进行多个角度的拍摄是指：移动端固定不动，拍摄对象对着移动端摄像头来回转动，以使摄像头获取拍摄对象各个角度的平面图像。作为优选，移动端对拍摄对象进行多个角度的拍摄是指：拍摄对象固定不动，移动端摄像头围绕着拍摄对象来回转动，以使摄像头获取拍摄对象各个角度的平面图像。作为优选，控制主机是通过无线方式从云服务器获取3D模型。作为优选，所述的移动端为智能手机、智能电视、平板电脑或台式电脑。作为优选，步骤二具体是指：在云服务器中建有至少一个3D模块，每个平面图像根据所展现的角度在3D模块对应的位置进行立体贴图，进行不同平面的拼接形成3D模型。再进一步说，作为优选，在云服务器中还预设有至少一个3D模板，不同角度的平面图像在3D模块上拼图后再与用户选中的3D模板组合形成3D模型。3D模板可以是预设的各种卡通形象，比如有帽子和上半身的仅留头部部位空出的卡通图像，3D模块拼图后填充头部空缺区域，与相应的卡通图像组合形成3D模型。作为优选，在所述的3D模板上预留有预设框；不同角度的平面图像进行对比度、亮度调节后拼接在3D模块上，再移动到预设框内进行缩放或调节3D模块在预设框的位置，直到与3D模板合为一体形成3D模型。以往三维内雕较为单一，使用长方体或正方体的玻璃进行雕刻，且在雕刻前还需进行各种参数设置，使图像雕刻在玻璃内的合适位置，这就降低了效率；为了进一步满足个性化的需求，提高雕刻效率，并且使3D模型可以自动适应并雕刻在诸如锥体、球体等不同形状的玻璃内；作为优选，步骤三具体是指：在激光内雕设备控制主机运行有三维内雕软件，在三维内雕软件内建有至少一个用于接收3D模型的三维预处理框，所述的三维预处理框大小可预先设定；从云服务器获取的3D模型等比例缩放至三维预处理框内；设定每个3D模型的X、Y、Z点云距离以及整个3D模型在三维预处理框内的点云坐标；在对比度调节后，对3D模型进行三维剖切，形成3D坐标点位图形。这样就解决了激光内雕设备与移动端大数据采集3D建模的自动化数据转换的问题，又可以为了下一步的激光打印，使激光聚焦点对每个点形成微爆点，进而完成一整幅3D模型图像的雕刻。作为优选，步骤四具体是指：预先设定3D坐标点位图形在不同形状的预处理框内的位置，并保存成不同的位置参数；在雕刻前，三维内雕软件提醒选取好不同形状的水晶或玻璃，选取后，摆放相应形状的玻璃，雕刻时，激光聚焦点或玻璃按照预先设定的位置参数进行移动并进行雕刻。操作时，在控制主机上先选取意欲雕刻的玻璃形状，比如锥体，则三维内雕软件即调取相应的位置参数，在摆放好锥体形状的玻璃后，就可以将3D模型图像雕刻在玻璃内部而不会超出玻璃边界。作为优选，3D模型的X、Y、Z点云距离即点与点的距离为0.01～0.15mm。优选为0.1mm，3D模型的每一个位置点就对应一个X、Y、Z坐标，这样的间距设定是为了避免点与点之间的间距过小，在激光聚焦点微爆时形成交叉，造成雕刻瑕疵。作为优选，所述的位置参数是指3D坐标点位图形在不同形状的预处理框内的大小以及偏移量。通过这样的设定，使3D坐标点位图形可以雕刻在玻璃的合适位置，而不会出现缺少或者超出玻璃边界的情况。作为优选，将玻璃放置在激光内雕设备的X轴移动台或Y轴移动台上，X轴移动台与Y轴移动台相连，在玻璃的上方设置一个由控制主机控制的高速数字振镜系统，利用激光源的激光射向所述的高速数字振镜系统，同时通过控制主机控制移动X轴移动台或Y轴移动台，使玻璃移至激光聚焦点的下方进行雕刻。在图像较厚的情况下，为了在Z轴方向对三维图像进行高质量雕刻，作为优选，还包括一个Z轴移动台，Z轴移动台与X轴移动台、Y轴移动台相连，通过控制主机控制移动X轴移动台、Y轴移动台和Z轴移动台，来改变玻璃的空间位置，利用玻璃空间位置的改变来使激光聚集点对玻璃的不同部位进行雕刻。作为优选，在雕刻过程中，记忆每个已完成雕刻的三维点位图形的坐标数据及已完成的雕刻点数；在断电或雕刻系统重启后，可手动输入已完成的大致雕刻点数，高速振镜即移动至记忆的上次所处的坐标位置，以进入下一步雕刻。一种基于移动端数据采集的3D激光内雕系统，包括：移动端，用于采集拍摄对象的图像数据；云服务器，与移动端无线连接，用于接收移动端采集的图像数据并处理成3D模型；控制主机，与云服务器无线连接，从云服务器获取3D模型，并将所述3D模型作缩放、偏移、旋转或对比度调节处理；激光内雕设备，与控制主机相连，用于接受控制主机控制，将处理后的3D模型雕刻在玻璃上。作为优选，所述的激光内雕设备包括支架、玻璃搁放平台、移动定位机构及高速振镜系统，其中，所述的高速振镜系统设置在支架中，所述的移动定位机构包括X向移动台和Y向移动台，所述的X向移动台与Y向移动台相连，移动定位机构与支架连接并位于高速振镜系统的下方，所述的玻璃搁放平台设置在X向移动台上；控制主机控制移动定位机构带动玻璃移动以改变玻璃的空间位置，使激光聚焦点射入玻璃进行雕刻。在图像较厚的情况下，为了在Z轴方向对三维图像进行高质量雕刻，作为优选，移动定位机构还包括Z向移动台，Z向移动台连接Y向移动台。作为优选，所述的高速振镜系统包括高速振镜、反射镜与激光源，激光源发射的激光经反射镜反射至高速振镜，再由高速振镜偏转射出。作为优选，所述的X向移动台、Y向移动台和Z向移动台均各自与一个驱动机构连接，所述的驱动机构均由丝杆螺母副和伺服电机连接构成，任意一个所述的伺服电机均与一个控制器连接。作为优选，所述的移动端为智能手机、智能手表、笔记本电脑、平板电脑中的任意一种。采用了上述技术方案的本专利技术的原理及有益效果是：本专利技术解决了激光内雕设备与移动端大数据采集3D建模的自动化数据转换的问题，可以通过移动端实时采集人物、任意物体或情景的图像数据，并通过网络发送至云服务器进行3D模型化处理，再由控制主机进行下载作3D点云图形处理，再由激光内雕设备进行即时雕刻打印。进一步说，本专利技术可以通过移动端摄像头采集人像，并由移动端APP生成个性化的3D人物图像，经云服务器处理后形成订单，并由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，其特征在于包括如下步骤：一，移动端对拍摄对象进行多个角度的拍摄，并将采集到的多个角度的平面图像数据通过无线网络上传到运行有三维大数据处理平台的云服务器；二，云服务器将各个角度的平面图像处理成3D模型；三，控制主机从云服务器获取3D模型，并将所述3D模型转换成3D坐标点位图形；四，控制主机控制激光内雕设备按照3D坐标点位图形在玻璃内进行雕刻。

【技术特征摘要】
1.一种基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，其特征在于包括如下步骤：一，移动端对拍摄对象进行多个角度的拍摄，并将采集到的多个角度的平面图像数据通过无线网络上传到运行有三维大数据处理平台的云服务器；二，云服务器将各个角度的平面图像处理成3D模型；三，控制主机从云服务器获取3D模型，并将所述3D模型转换成3D坐标点位图形；四，控制主机控制激光内雕设备按照3D坐标点位图形在玻璃内进行雕刻。2.根据权利要求1所述的基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，其特征在于：移动端对拍摄对象进行多个角度的拍摄是指：移动端固定不动，拍摄对象对着移动端摄像头来回转动，以使摄像头获取拍摄对象各个角度的平面图像。3.根据权利要求1所述的基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，其特征在于：移动端对拍摄对象进行多个角度的拍摄是指：拍摄对象固定不动，移动端摄像头围绕着拍摄对象来回转动，以使摄像头获取拍摄对象各个角度的平面图像。4.根据权利要求1所述的基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，其特征在于：控制主机是通过无线方式从云服务器获取3D模型。5.根据权利要求1所述的基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，其特征在于：所述的移动端为智能手机、智能电视、平板电脑或台式电脑。6.根据权利要求1所述的基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，其特征在于：步骤二具体是指：在云服务器中建有至少一个3D模块，每个平面图像根据所展现的角度在3D模块对应的位置进行立体贴图，进行不同平面的拼接形成3D模型。7.根据权利要求6所述的基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，其特征在于：在云服务器中还预设有至少一个3D模板，不同角度的平面图像在3D模块上拼图后再与用户选中的3D模板组合形成3D模型。8.根据权利要求7所述的基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，其特征在于：在所述的3D模板上预留有预设框；不同角度的平面图像进行对比度、亮度调节后拼接在3D模块上，再移动到预设框内进行缩放或调节3D模块在预设框的位置，直到与3D模板合为一体形成3D模型。9.根据权利要求1所述的基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，其特征在于：步骤三具体是指：在激光内雕设备控制主机运行有三维内雕软件，在三维内雕软件内建有至少一个用于接收3D模型的三维预处理框，所述的三维预处理框大小可预先设定；从云服务器获取的3D模型等比例缩放至三维预处理框内；设定每个3D模型的X、Y、Z点云距离以及整个3D模型在三维预处理框内的点云坐标；在对比度调节后，对3D模型进行三维剖切，形成3D坐标点位图形。10.根据权利要求9所述的基于移动端数据采集的3D激光内雕方法，其特征在于：步骤四具体是指：预先设定3D坐标点位图形在不同形状的预处理框内的位置，并保存成不同的位置参数；在雕刻前，三维内雕软件提醒选取好不同形状的水晶或玻璃，选取后，摆放相应形状的玻璃，雕刻时，激光聚焦点或玻璃按照预先设定的位置参数进行移动并进行雕刻。11.根据权利要求9所述的基于移动端...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢巍，
申请(专利权)人：浙江圣石激光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33