【技术实现步骤摘要】
本申请涉及三维图像，具体而言，涉及一种文物扫描装置、系统及方法。
技术介绍
1、随着文物数字化保护工作越来越受到重视，对文物三维建模的要求也提出了越来越高的要求。因文物的特殊性，一般要求使用非接触式扫描对文物进行三维建模。
2、目前的扫描设备的扫描范围、扫描速度与扫描细节、扫描精度是个矛盾结合，即当扫描范围大、扫描速度快时，其扫描细节、扫描精度较差，扫描细节好、扫描精度好时，其扫描范围又比较小、扫描速度比较慢，同时，此类扫描设备的扫描效果也与操作人员的实际操作也息息相关。因此，亟需一种扫描速度快且扫描效果好的扫描系统。
技术实现思路
1、本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种文物扫描装置、系统及方法，提高文物扫描的精确度以及速度。
2、为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
3、第一方面，本申请实施例提供了一种文物扫描装置，所述装置包括：精细扫描单元、快速扫描单元、路径规划单元以及运动单元；
4、所述精细扫描单元以及所述快速扫描单元分别与所述运动单元刚性连接；所述路径规划单元设置于所述运动单元内；
5、所述精细扫描单元用于对目标文物进行精细扫描，得到精细扫描数据；所述快速扫描单元用于对所述目标文物进行快速扫描，得到快速扫描数据，其中，所述快速扫描数据中所包含的所述目标文物的特征信息少于所述精细扫描数据中所包含的所述目标文物的特征信息；
6、所述路径规划单元用于接收所述快速扫描单元的快速扫
7、所述运动单元用于带动所述快速扫描单元对所述目标文物进行扫描，并根据所述目标路径信息带动所述精细扫描单元对所述目标文物进行扫描。
8、可选地，所述运动单元包括：运动主体模块、位置反馈模块以及扫描控制模块；
9、所述运动主体模块用于接收初始路径信息，基于所述初始路径信息带动所述快速扫描单元进行扫描；
10、所述运动主体模块还用于接收所述路径规划单元发送的所述目标路径信息，并根据所述目标路径信息带动所述精细扫描单元进行扫描；
11、所述位置反馈模块用于向所述精细扫描单元和所述快速扫描单元反馈所述运动主体模块的实时位置信息；
12、所述扫描控制模块用于接收预设的扫描参数，并根据所述预设的扫描参数控制所述精细扫描单元或所述快速扫描单元的扫描状态。
13、可选地，所述精细扫描单元具体用于接收所述位置反馈模块反馈的所述实时位置信息，并将所述实时位置信息与所述精细扫描单元扫描的图像信息进行嵌入处理，得到所述精细扫描数据。
14、可选地，所述快速扫描单元具体用于接收所述位置反馈模块反馈的所述实时位置信息，并将所述实时位置信息与所述快速扫描单元扫描的图像信息进行嵌入处理，得到所述快速扫描数据。
15、可选地，所述路径规划单元具体用于对所述快速扫描数据中的图像信息进行灰度值以及梯度值分析，得到目标图像信息，并根据所述目标图像对应的位置信息，得到所述目标路径信息。
16、第二方面，本申请实施例还提供了一种文物扫描系统，所述文物扫描系统包括第一方面所述的文物扫描装置以及处理及显示单元；
17、所述文物扫描装置中的精细扫描单元、快速扫描单元以及运动单元分别与所述处理及显示单元通信连接；
18、所述处理及显示单元用于处理所述精细扫描单元或所述快速扫描单元的扫描数据并进行显示。
19、可选地，所述处理及显示单元包括：初始路径输入模块、数据处理及拼接模块以及显示模块；
20、所述初始路径输入模块用于向所述运动单元输入预设的扫描参数以及所述快速扫描单元的初始路径信息；
21、所述数据处理及拼接模块用于接收所述精细扫描单元的精细扫描数据以及所述快速扫描单元的快速扫描数据，并对所述快速扫描数据以及所述精细扫描数据进行拼接处理，得到所述目标文物的三维信息；
22、所述显示模块用于显示所述目标文物的三维信息。
23、第三方面，本申请实施例还提供了一种文物扫描方法，应用于第二方面所述的文物扫描系统，所述方法包括：
24、运动单元根据初始路径信息带动快速扫描单元对目标文物进行扫描，得到所述快速扫描数据；
25、路径规划单元接收所述快速扫描数据并对所述快速扫描数据进行分析处理，得到目标路径信息并将所述目标路径信息发送至所述运动单元；
26、所述运动单元根据所述目标路径信息带动精细扫描单元对目标文物进行扫描，得到精细扫描数据；
27、处理及扫描单元根据所述快速扫描数据以及所述精细扫描数据，得到所述目标文物的三维信息，并对所述三维信息进行显示。
28、可选地，所述路径规划单元接收所述快速扫描数据并对所述快速扫描数据进行分析处理，得到目标路径信息，包括：
29、所述路径规划单元对所述快速扫描数据中的图像信息进行灰度值以及梯度值分析，得到目标图像，并根据所述目标图像对应的位置信息，得到所述目标路径信息。
30、可选地，所述对所述快速扫描数据中的图像信息进行灰度值以及梯度值分析，得到目标图像，包括：
31、将所述快速扫描数据中的各图像进行分块处理，得到各图像对应的多个像素块；
32、计算所述像素块的平均灰度值以及各像素块中每个像素的梯度值；
33、若所述像素块的平均灰度值大于第一预设阈值或小于第二预设阈值或所述梯度值大于第三预设阈值的数量多于预设数量时，则将所述像素块作为目标图像。
34、本申请的有益效果是：
35、本申请提供的一种文物扫描装置、系统及方法，通过设置精细扫描单元和快速扫描单元分别与运动单元刚性连接，路径规划单元设置于运动单元内，运动单元可以先带动快速扫描单元对目标文物进行扫描，路径规划单元对快速扫描单元得到的快速扫描数据进行处理得到目标路径信息，以使得运动单元基于目标路径信息带动精细扫描单元对目标文物又重新进行扫描，从而得到精细扫描数据。可以先利用快速扫描单元的优点对目标文物先进行快速扫描，可以在较短的时间内得到一个比较粗略的目标文物的特征信息，节省扫描时间，之后使得路径规划单元根据得到的快速扫描数据进行处理，得到目标路径信息，并且使得运动单元基于得到的目标路径信息带动精细扫描单元对目标文物进行重新扫描，从而使得到的精细扫描数据中目标文物的特征信息相对于快速扫描数据中目标文物的特征信息更多，可以基于精细扫描单元得到目标文物更精细的扫描数据，则，充分利用了精细扫描单元和快速扫描单元各自的优点，在较短的时间内可以得到目标文物的扫描数据且得到的扫描数据的精度高。
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1.一种文物扫描装置，其特征在于，所述装置包括：精细扫描单元、快速扫描单元、路径规划单元以及运动单元；
2.根据权利要求1所述的文物扫描装置，其特征在于，所述运动单元包括：运动主体模块、位置反馈模块以及扫描控制模块；
3.根据权利要求2所述的文物扫描装置，其特征在于，所述精细扫描单元具体用于接收所述位置反馈模块反馈的所述实时位置信息，并将所述实时位置信息与所述精细扫描单元扫描的图像信息进行嵌入处理，得到所述精细扫描数据。
4.根据权利要求2所述的文物扫描装置，其特征在于，所述快速扫描单元具体用于接收所述位置反馈模块反馈的所述实时位置信息，并将所述实时位置信息与所述快速扫描单元扫描的图像信息进行嵌入处理，得到所述快速扫描数据。
5.根据权利要求3所述的文物扫描装置，其特征在于，所述路径规划单元具体用于对所述快速扫描数据中的图像信息进行灰度值以及梯度值分析，得到目标图像信息，并根据所述目标图像对应的位置信息，得到所述目标路径信息。
6.一种文物扫描系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的文物扫描装置以及处理及显示单元
7.根据权利要求6所述的文物扫描系统，其特征在于，所述处理及显示单元包括：初始路径输入模块、数据处理及拼接模块以及显示模块；
8.一种文物扫描方法，其特征在于，应用于权利要求6-7所述的文物扫描系统，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的文物扫描方法，其特征在于，所述路径规划单元接收所述快速扫描数据并对所述快速扫描数据进行分析处理，得到目标路径信息，包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对所述快速扫描数据中的图像信息进行灰度值以及梯度值分析，得到目标图像，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种文物扫描装置，其特征在于，所述装置包括：精细扫描单元、快速扫描单元、路径规划单元以及运动单元；
2.根据权利要求1所述的文物扫描装置，其特征在于，所述运动单元包括：运动主体模块、位置反馈模块以及扫描控制模块；
3.根据权利要求2所述的文物扫描装置，其特征在于，所述精细扫描单元具体用于接收所述位置反馈模块反馈的所述实时位置信息，并将所述实时位置信息与所述精细扫描单元扫描的图像信息进行嵌入处理，得到所述精细扫描数据。
4.根据权利要求2所述的文物扫描装置，其特征在于，所述快速扫描单元具体用于接收所述位置反馈模块反馈的所述实时位置信息，并将所述实时位置信息与所述快速扫描单元扫描的图像信息进行嵌入处理，得到所述快速扫描数据。
5.根据权利要求3所述的文物扫描装置，其特征在于，所述路径规划单元具体用于对所述快速...
【专利技术属性】
技术研发人员：楚梁，王晓南，桂力，田威，孙昌俊，
申请(专利权)人：武汉中观自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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