桌面式白光三維掃描儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種桌面式白光三維掃描儀，包括本體、支架和轉盤，其中，本體包括本體外殼、光機、相機、風扇和FPGA主控電路板，轉盤上設有轉盤外殼、轉盤蓋、步進電機、皮帶輪、軸承和齒輪，轉盤蓋上隨機分布有圓形標志點，轉盤蓋可以原地360度旋轉，步進電機與FPGA主控電路板電連接。本實用新型整體僅由本體、支架和轉盤構成，且利用了FPGA來控制整個系統，處理速度和能力強，且將光機和攝像頭分開設置，減小了光機在工作過程中產生震動對攝像頭的影響，從而使之拍攝精準，而在轉盤處設置有步進電機、齒輪、軸承和皮帶輪等一系列設備，使轉盤可以平穩地360度旋轉，從而可以更好地對物品進行全方位地拍攝。
【專利說明】
桌面式白光三維掃描儀
技術領域
[0001]本實用新型涉及掃描儀領域，尤其涉及一種桌面式的，光機與相機分離的三維掃描儀。
【背景技術】
[0002]三維掃描儀(3D scanner)是一種科學儀器，用來偵測并分析現實世界中物體或環境的形狀(幾何構造)與外觀數據(如顏色、表面反照率等性質)。搜集到的數據常被用來進行三維重建計算，在虛擬世界中創建實際物體的數字模型。這些模型具有相當廣泛的用途，舉凡工業設計、瑕疵檢測、逆向工程、機器人導引、地貌測量、醫學信息、生物信息、刑事鑒定、數字文物典藏、電影制片、游戲創作素材等等都可見其應用。
[0003]非接觸光技術掃描構建一個物件的完整3D模型，常常需要在物件上貼標志點，再通過標志點拼接來完成，對很多物件件來說，這樣做費時費力，用戶并不希望這么做，而且被貼標志點的的地方不容易得出正確的3D數據，從而影響3D建模的精確度。
【實用新型內容】
[0004]針對上述技術中存在的不足之處，本實用新型提供一種操作簡便、能精確定位。散熱性強的三維掃描儀。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供一種桌面式白光三維掃描儀，包括本體、支架和轉盤，其中，本體包括本體外殼、光機、相機、風扇和FPGA主控電路板，所述光機、相機和風扇容置在本體外殼內，所述FPGA主控電路板與攝像頭和相機電連接；
[0006]所述轉盤上設有轉盤外殼、轉盤蓋和轉動組件，所述轉盤蓋上隨機分布有圓形標志點，所述轉盤外殼與轉盤蓋共同圍合成一密閉空腔，所述轉動組件同時容置在密閉空腔內，所述轉盤蓋可以原地360度旋轉，所述轉動組件與FPGA主控電路板電連接，待掃描物件放置在轉盤蓋上，所述光機發出光線照射在待掃描物體上，所述相機拍攝待掃描物體并通過圓形標志點定位后成像。
[0007]其中，所述相機分為第一相機和第二相機，所述第一相機和第二相機分別位于光機的兩端，且與光機呈夾角設置;所述第一相機和第二相機固定在第一固定塊上面，所述光機固定在第二固定塊上，所述第一固定塊與第二固定塊分開，且第一固定塊和第二固定塊的下面都設有用于防震的橡膠片。
[0008]其中，所述支架整體呈〃L’形，且所述支架的兩端分別設有第一螺絲固定位和第二螺絲固定位，所述本體固定在第一螺絲固定位上，所述轉盤固定在第二螺絲固定位上，所述第一螺絲固定位與第二螺絲固定位呈一定的高度。
[0009]其中，所述支架為鋁合金結構，且支架內部具有空腔，空腔內容置有輸出連接線，一端連接FPGA主控電路板，另一端連接步進電機。
[0010]其中，所述FPGA上設有無線通訊模塊，且與遠程客戶端進行無線通訊。
[0011]其中，所述風扇有四個，所述本體外殼上設有通孔，所述風扇固定在通孔位置附近。
[0012]其中，所述本體外殼上還設有USB端口、電源插接口，所述USB接口與電源插接口都與FPGA主控電路板電連接。
[0013]其中，本實用新型的有益效果是:與現有技術相比，本實用新型提供桌面式白光三維掃描儀，整體僅由本體、支架和轉盤構成，且利用了 FPGA來控制整個系統，處理速度和能力強，且將光機和攝像頭分開設置，減小了光機在工作過程中產生震動對攝像頭的影響，從而使之拍攝精準，而在轉盤處設置有步進電機、齒輪、軸承和皮帶輪等一系列設備，使轉盤可以平穩地360度旋轉，從而可以更好地對物品進行全方位地拍攝。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的桌面式白光三維掃描儀組合圖；
[0015]圖2為本實用新型的主體爆炸圖；
[0016]圖3為本實用新型的支架結構示意圖；
[0017]圖4為本實用新型的轉盤結構爆炸圖。
[0018]主要元件符號說明如下:
[0019]1、本體2、支架
[0020]3、轉盤11、外殼
[0021]12、光機13、相機
[0022]14、風扇15、FPGA主控電路板
[0023]21、第一螺絲固定位22、第二螺絲固定位
[0024]31、轉盤外殼32、轉盤蓋
[0025]33、轉動組件131、第一相機
[0026]32、第二相機331、步進電機
[0027]332、皮帶輪333、平面推力軸承
[0028]334、小齒輪335、步進電機固定板
[0029]336、軸承固定板337、軸承
[0030]338、固定上蓋339、轉動軸。
【具體實施方式】
[0031]為了更清楚地表述本實用新型，下面結合附圖對本實用新型作進一步地描述。
[0032]請參閱圖1-圖3，本實用新型提供一種桌面式白光三維掃描儀，包括本體1、支架2和轉盤3，其中，本體I包括本體外殼11、光機12、相機13、風扇14和FPGA主控電路板15;光機12、相機13、風扇14和FPGA主控電路板15容置在本體外殼11內，相機13分為第一相機131和第二相機132，第一相機131和第二相機132分別位于光機12的兩端，支架2整體呈〃L’形，且支架2的兩端分別設有第一螺絲固定位21和第二螺絲固定位22，本體I固定在第一螺絲固定位21上，轉盤3固定在第二螺絲固定位22上，第一螺絲固定位21與第二螺絲固定位22呈一定的高度;FPGA主控電路15板與攝像頭12和相機13電連接。
[0033]轉盤3上設有轉盤外殼31、轉盤蓋32和轉動組件33，轉盤蓋32上隨機分布有圓形標志點，轉盤外殼31與轉盤蓋32共同圍合成一密閉空腔，轉動組件33容置在密閉空腔內，轉盤蓋32可以原地360度旋轉，轉動組件33與FPGA主控電路板15電連接。
[0034]與現有技術相比，本實用新型提供桌面式白光三維掃描儀，整體僅由本體、支架和轉盤構成，且利用了FPGA來控制整個系統，處理速度和能力強，且將光機和攝像頭分開設置，減小了光機在工作過程中產生震動對攝像頭的影響，從而使之拍攝精準，而在轉盤處設置有步進電機、齒輪、軸承和皮帶輪等一系列設備，使轉盤可以平穩地360度旋轉，從而可以更好地對物品進行全方位地拍攝。轉盤蓋上隨機分布有圓形標志點，不需要在物件上貼標志點，FPGA主控電路板的系統中，已設置有與轉盤蓋上的標志點相對應的位置關系，只需對轉盤蓋上的物體所處的圓形標志點位置通過不同方位的關聯以及數據的拼接，即可輕松構建3D模型。
[0035]在本實施例中，第一相機131和第二相機132固定在第一固定塊上面，光機12固定在第二固定塊上，第一固定塊與第二固定塊分開，且第一固定塊下面設有2MM的橡膠片，第二固定塊下面設有IMM橡膠片，設置橡膠片有利于緩解光機12和相機13工作時產生的震動對其他組件的影響，從而能保證拍攝物件時位置的平穩性，且兩個相機13共同位于同一平面的第一固定塊中，保證了拍攝物件的角度的一致性。
[0036]在本實施例中，支架2為鋁合金結構，且支架2內部具有空腔，空腔內容置有輸出連接線，一端連接FPGA主控電路板15，另一端連接步進電機33，此處FPGA主控電路板15為整個三維掃描儀的主控模塊，其內部設有無線通訊模塊，能夠與遠程客戶端進行無線通訊，同時主控電路板15還控制步進電機33的工作，當需要對物體進行掃描時，只需要遠程客戶端發出相應的指令，FPGA主控電路板15即開始工作，且遠程客戶端上可以自由設置轉盤的轉速，FPGA主控電路板15接收到相關指令后，變與步進電機33進行通訊，從而控制步進電機的轉速，同時，第一相機131和第二相機132共同對轉盤3上的物體進行拍攝掃描，并對相關數據進行處理，從而傳送至遠程客戶端中，在遠程客戶端中顯示3D模型圖。
[0037]在本實施例中，轉動組件33包括步進電機331、皮帶輪332、平面推力軸承333、小齒輪334、步進電機固定板335、軸承固定板336、軸承337、固定上蓋338和轉動軸339，步進電機331與FPGA主控電路板15電連接，從而控制步進電機331的運動，當步進電機331開始運動時，帶動各部件進行運動，從而驅動轉盤蓋32進行360度旋轉。
[0038]在本實施例中，風扇14有四個，本體外殼11上設有通孔，風扇14固定在通孔位置附近，風扇的設置有利于主體I內的設備的散熱，且四個風扇14分別設置在主體的兩側和后側，全方位進行扇熱，散熱效果更強，有利于提高產品的使用壽命。
[0039]在本實施例中，本體外殼11上還設有USB端口、電源插接口，這些接口都與FPGA主控電路板15進行連接，電源插接口外接電源適配器，主要為FPGA主控電路板15進行供電，同時還給光機12和相機13進行供電，USB接口的設置，方便外部設備與FPGA主控電路板15進行有線的數據傳輸。
[0040]本實用新型的優勢在于:
[0041 ] I)結構簡單:僅由本體、支架和轉盤構成，且利用了FPGA來控制整個系統，處理速度和能力強，且將光機和攝像頭分開設置，并設置橡膠片，減小了光機在工作過程中產生震動對攝像頭的影響，從而使之拍攝精準；
[0042]2)自動非接觸式掃描，自動化程度高，轉盤蓋上隨機分布有圓形標志點，不需要在物件上貼標志點，只需對轉盤蓋32上的物體所處的圓形標志點位置通過不同方位的關聯以及數據的拼接，即可輕松構建3D模型；
[0043]3)能夠與遠程客戶端無線通訊，可操作性強。
[0044]以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是本實用新型并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種桌面式白光三維掃描儀，其特征在于，包括本體、支架和轉盤，其中，本體包括本體外殼、光機、相機、風扇和FPGA主控電路板，所述光機、相機和風扇容置在本體外殼內，所述FPGA主控電路板與攝像頭和相機電連接； 所述轉盤上設有轉盤外殼、轉盤蓋和轉動組件，所述轉盤蓋上隨機分布有圓形標志點，所述轉盤外殼與轉盤蓋共同圍合成一密閉空腔，所述轉動組件同時容置在密閉空腔內，所述轉盤蓋可以原地360度旋轉，所述轉動組件與FPGA主控電路板電連接，待掃描物件放置在轉盤蓋上，所述光機發出光線照射在待掃描物體上，所述相機拍攝待掃描物體并通過圓形標志點定位后成像。2.根據權利要求1所述的桌面式白光三維掃描儀，其特征在于，所述相機分為第一相機和第二相機，所述第一相機和第二相機分別位于光機的兩端，且與光機呈夾角設置;所述第一相機和第二相機固定在第一固定塊上面，所述光機固定在第二固定塊上，所述第一固定塊與第二固定塊分開，且第一固定塊和第二固定塊下面都設有用于防震的橡膠片。3.根據權利要求1所述的桌面式白光三維掃描儀，其特征在于，所述支架整體呈〃L’形，且所述支架的兩端分別設有第一螺絲固定位和第二螺絲固定位，所述本體固定在第一螺絲固定位上，所述轉盤固定在第二螺絲固定位上，所述第一螺絲固定位與第二螺絲固定位呈一定的高度。4.根據權利要求1所述的桌面式白光三維掃描儀，其特征在于，所述支架為鋁合金結構，且支架內部具有空腔，空腔內容置有輸出連接線，一端連接FPGA主控電路板，另一端連接步進電機。5.根據權利要求1所述的桌面式白光三維掃描儀，其特征在于，所述FPGA上設有無線通訊模塊，且與遠程客戶端進行無線通訊。6.根據權利要求1所述的桌面式白光三維掃描儀，其特征在于，所述風扇有四個，所述本體外殼上設有通孔，所述風扇固定在通孔位置附近。7.根據權利要求1所述的桌面式白光三維掃描儀，其特征在于，所述本體外殼上還設有USB端口、電源插接口，所述USB接口與電源插接口都與FPGA主控電路板電連接。
【文檔編號】H04N1/04GK205545506SQ201620068990
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月25日
【發明人】易喜林, 郭文舉
【申請人】深圳市昇創多維視覺科技有限公司