三维扫描方法、装置、系统、存储介质和处理器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三维扫描方法、装置、系统、存储介质和处理器。其中，该方法包括：将预定图案投影至被测物体，其中，预定图案中包括多个圆形图案；采集带有多个圆形图案的被测物体图像。由于圆形图案在被扩散的情况下仍然可以保持圆形的特征，不存在形变，从而在被测物体存在高反光、透散射光等特性的情况下，将带有多个圆形图案的预定图案投影在被测物体上，然后采集带有圆形图案的被测物体图像，可以在通过识别被测物体图像中的圆形图案来准确确定被测物体的轮廓，解决了由于被测物体的高反光、透散射光等特性导致无法直接获取被测物体表面三维数据的技术问题。

Three dimensional scanning method, device, system, storage medium and processor

The invention discloses a three-dimensional scanning method, a device, a system, a storage medium and a processor. Among them, the method includes: projecting the predetermined pattern to the measured object, in which the predetermined pattern includes multiple circular patterns, and a measured object image with multiple circular patterns is collected. As the circular pattern can still remain round in the condition of being diffused, there is no deformation, thus projecting a predetermined pattern with multiple circular patterns on the subject under the condition of high reflector and scattering light, and then collecting the image of the measured object with a circular pattern. In order to determine the contour of the measured object accurately by identifying the circular pattern in the image of the measured object, the technical problem that the 3D data of the surface of the object can not be obtained directly due to the high reflective and scattering light of the measured object is solved.

【技术实现步骤摘要】
三维扫描方法、装置、系统、存储介质和处理器
本专利技术涉及三维扫描领域，具体而言，涉及一种三维扫描方法、装置、系统、存储介质和处理器。
技术介绍
目前，国内外市面上已有较多的三维扫描仪产品，通过三维扫描仪产品在口腔内获取牙齿或牙龈表面的三维数据，进而构建牙齿或牙龈的三维模型，便于牙科医生根据构建的三维模型对口腔中的牙齿和牙龈进行准确的治疗。但是，目前应用于口腔的三维扫描仪产品需要在牙齿表面喷一种对人体无害的粉来减少牙齿或口水本身对光的反射和透射，进而再通过三维扫描仪产品在口腔内获取牙齿或牙龈表面的三维数据。针对上述由于被测物体的高反光、透散射光等特性导致无法直接获取被测物体表面三维数据的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种三维扫描方法、装置、系统、存储介质和处理器，以至少解决由于被测物体的高反光、透散射光等特性导致无法直接获取被测物体表面三维数据的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种三维扫描方法，包括：将预定图案投影至被测物体，其中，所述预定图案中包括多个圆形图案；采集带有多个所述圆形图案的被测物体图像。进一步地，在将带有编码信息的预定图案投影至被测物体之前，所述方法还包括：获取所述预定图案，其中，所述圆形图案的颜色与所述预定图案的背景颜色不同，多个所述圆形图案在所述预定图案中随机分布，至少一个所述圆形图案的直径与其他所述圆形图案的直径不同。进一步地，在将预定图案投影至被测物体之前，所述方法还包括：对所述预定图案中的多个所述圆形图案的直径进行编码，得出带有编码信息的所述预定图案。进一步地，在采集带有多个所述圆形图案的被测物体图像之后，所述方法还包括：提取所述被测物体图像中所述圆形图案的圆心坐标；将所述圆心坐标作为特征点进行立体匹配，获得立体匹配结果；基于所述立体匹配结果重构所述特征点的三维坐标；根据所述三维坐标构建所述被测物体的三维模型。进一步地，在所述被测物体为多个的情况下，根据所述三维坐标构建所述被测物体的三维模型包括：获取多个所述被测物体的三维坐标；根据所述三维坐标构建每个所述被测物体对应的密集点云；拼接多个所述被测物体的所述密集点云；根据拼接的所述密集点云构建所述三维模型，其中，所述三维模型包括多个所述被测物体。根据本专利技术的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述任一项所述的方法。根据本专利技术的又一个实施例，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任一项所述的方法。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种三维扫描装置，包括：投影单元，用于将带有编码信息的预定图案投影至被测物体，其中，所述预定图案中包括多个圆形图案；采集单元，用于采集带有多个所述圆形图案的被测物体图像。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种三维扫描系统，包括：投影装置，用于将带有编码信息的预定图案投影至被测物体，其中，所述预定图案中包括多个圆形图案；摄像头，用于采集带有多个所述圆形图案的被测物体图像。进一步地，所述系统还包括：模型构建装置，用于根据所述被测物体图像构建所述被测物体的三维模型；时序控制电路，用于在投影装置将所述预定图案投影至所述被测物体的情况下，控制所述摄像头采集带有多个所述圆形图案的被测物体图像；和/或加热装置，用于在所述摄像头采集所述被测物体图像的情况下，加热所述摄像头；和/或散热装置，用于维持所述三维扫描系统的整体温度。在本专利技术实施例中，在对被测物体进行三维扫描的情况下，可以将带有多个圆形图案的预定图案投影至被测物体上，并采集带有多个圆形图案的被测物体图像，由于圆形图案在被扩散的情况下仍然可以保持圆形的特征，不存在形变，从而在被测物体存在高反光、透散射光等特性的情况下，将带有多个圆形图案的预定图案投影在被测物体上，然后采集带有圆形图案的被测物体图像，可以在通过识别被测物体图像中的圆形图案来准确确定被测物体的轮廓，从而实现了对存在高反光、透散射光等特性的被测物体的三维扫面，解决了由于被测物体的高反光、透散射光等特性导致无法直接获取被测物体表面三维数据的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种可选的三维扫描方法的流程图一；图2是根据本专利技术实施例的一种可选的投影图案的示意图；图3是根据本专利技术实施例的一种可选的三维扫描方法的流程图二；图4是根据本专利技术实施例的一种可选的三维扫描装置的示意图；图5是根据本专利技术实施例的一种可选的三维扫描系统的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。根据本专利技术实施例，提供了一种三维扫描方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1是根据本专利技术实施例的一种可选的三维扫描方法的流程图一，如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤S102，将预定图案投影至被测物体，其中，预定图案中包括多个圆形图案；步骤S104，采集带有多个圆形图案的被测物体图像。通过上述步骤，在对被测物体进行三维扫描的情况下，可以将带有多个圆形图案的预定图案投影至被测物体上，并采集带有多个圆形图案的被测物体图像，由于圆形图案在被扩散的情况下仍然可以保持圆形的特征，不存在形变，从而在被测物体存在高反光、透散射光等特性的情况下，将带有多个圆形图案的预定图案投影在被测物体上，然后采集带有圆形图案的被测物体图像，可以在通过识别被测物体图像中的圆形图案来准确确定被测物体的轮廓，从而实现了对存在高反光、透散射光等特性的被测物体的三维扫面，解决了由于被测物体的高反光、透散射光等特性导致无法直接获取被测物体表面三维数据的技术问题。在步骤S102提供的方案中，圆形图案可以是圆点，预定图案中包括直径不同的多个圆形图案，且预定图案中的多个圆形图案随机分布。在步骤S104提供的方案中，被测物体上被投有多个圆形图案，通过采集带有多个圆形图案的被测物体图像，可以根据该被测物体图像中的圆形图案确定被测物体的轮廓，进而实现对被测物体的三维扫描。需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维扫描方法，其特征在于，包括：将预定图案投影至被测物体，其中，所述预定图案中包括多个圆形图案；采集带有多个所述圆形图案的被测物体图像。

【技术特征摘要】
1.一种三维扫描方法，其特征在于，包括：将预定图案投影至被测物体，其中，所述预定图案中包括多个圆形图案；采集带有多个所述圆形图案的被测物体图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将带有编码信息的预定图案投影至被测物体之前，所述方法还包括：获取所述预定图案，其中，所述圆形图案的颜色与所述预定图案的背景颜色不同，多个所述圆形图案在所述预定图案中随机分布，至少一个所述圆形图案的直径与其他所述圆形图案的直径不同。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将预定图案投影至被测物体之前，所述方法还包括：对所述预定图案中的多个所述圆形图案的直径进行编码，得出带有编码信息的所述预定图案。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采集带有多个所述圆形图案的被测物体图像之后，所述方法还包括：提取所述被测物体图像中所述圆形图案的圆心坐标；将所述圆心坐标作为特征点进行立体匹配，获得立体匹配结果；基于所述立体匹配结果重构所述特征点的三维坐标；根据所述三维坐标构建所述被测物体的三维模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述被测物体为多个的情况下，根据所述三维坐标构建所述被测物体的三维模型包括：获取多个所述被测物体的三维坐标；根据所述三维坐标构建每个所述被测物体对应的密集点云；...

【专利技术属性】
技术研发人员：马超，赵晓波，陈晓军，黄磊杰，樊飞，
申请(专利权)人：杭州先临三维科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33