用于使用滚动快门相机来执行3D表面扫描和/或纹理获取的系统、装置和方法与流程

1.一种用于生成与目标对象的表面相关的3d数据的扫描仪，所述扫描仪包括：

2.根据权利要求1所述的扫描仪，其中，所述一个或多个处理器被配置为向所述光投射器单元发送控制信号，以根据所述特定序列间歇地投射所述结构化光图案来使所述光投射器单元在以下状态之间切换：

3.根据权利要求2所述的扫描仪，其中，根据作为捕获周期的一部分的操作模式来激活一个或多个滚动快门相机的传感器表面，所述操作模式的特征在于：

4.根据权利要求3所述的扫描仪，其中，所述各个像素线的特定子集省略了所述多个像素线中的各个像素线的至少一些。

5.根据权利要求3至4中任一项所述的扫描仪，其中，所述光投射器单元的激活模式状态至少部分地与在其期间所述多个像素线中的各个像素线被同时曝光的所述特定时间段重合。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的扫描仪，其中，所述光投射器单元的停用模式状态至少部分地与在其期间所述多个像素线中的各个像素线的子集停止被曝光用于所述当前特定捕获周期的时间段重合。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的扫描仪，其中，所述一个或多个处理器被配置用于：

8.根据权利要求2至7中任一项所述的扫描仪，其中，所述光投射器单元包括光源，所述光源被配置为发射波长在特定波长范围内的光。

9.根据权利要求8所述的扫描仪，其中，所述一个或多个滚动快门相机包括至少一个滚动快门几何相机，用于生成图像数据以导出对象表面的3d测量，所述至少一个滚动快门几何相机被配置用于：

10.根据权利要求8和9中任一项所述的扫描仪，其中，所述光源被配置为发射白光、红外光和蓝光中的至少一种。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的扫描仪，其中，所述特定波长范围是红外波长范围。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的扫描仪，其中，所述光源被配置为发射波长在405nm与1100nm之间的光。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的扫描仪，其中，所述光源包括激光器。

14.根据权利要求13所述的扫描器，其中，所述激光器是垂直腔面发射激光器。

15.根据权利要求8至12中任一项所述的扫描仪，其中，所述光源包括一个或多个发光二极管(led)。

16.根据权利要求2至15中任一项所述的扫描仪，其中，所述一个或多个滚动快门相机包括至少一个滚动快门几何相机，用于生成图像数据以导出对象表面的3d测量。

17.根据权利要求16所述的扫描仪，其中，所述至少一个滚动快门几何摄像机包括至少两个滚动快门几何摄像机。

18.根据权利要求16和17中任一项所述的扫描仪，其中，所述至少一个滚动快门几何相机包括近红外相机。

19.根据权利要求7所述的扫描仪，其中，所述红外相机包括红外滤光器，所述红外滤光器被配置为让红外光通过，并且总体上衰减红外之外的光谱中的光。

20.根据权利要求2至19中任一项所述的扫描仪，其中，所述一个或多个滚动快门相机包括滚动快门彩色相机，用于生成图像数据以导出与对象表面相关联的纹理信息。

21.根据权利要求20所述的扫描仪，其中，所述滚动快门式彩色相机包括液晶设备(lcd)快门。

22.根据权利要求20所述的扫描仪，其中，所述彩色滚动快门相机包括：

23.根据权利要求21和22中任一项所述的扫描仪，其中，所述一个或多个处理器被配置为向所述lcd快门发送控制信号，以在打开状态与关闭状态之间切换所述lcd快门，其中，在所述打开状态下，所述lcd快门是半透明的，并且在所述关闭状态下所述，所述lcd快门是至少部分不透明的。

24.根据权利要求23所述的扫描仪，其中，在所述关闭状态下，所述lcd快门是完全不透明的，使得入射到所述lcd快门上的光总体上被阻挡而不能通过所述lcd快门。

25.根据权利要求23和24中任一项所述的扫描仪，其中，所述lcd快门在所述打开状态与所述关闭状态之间的切换至少部分地与光投射器单元在所述激活模式状态与所述停用模式状态之间的切换重合，使得：

26.根据权利要求20至25中任一项所述的扫描仪，其中，所述光投射器单元是投射包括所述结构化光图案的第一类型的光的第一光投射器单元，并且其中，所述扫描仪包括第二光投射器单元，所述第二光投射器单元包括被配置用于将第二类型的光投射到所述物体的表面上的第二投射器光源。

27.根据权利要求26所述的扫描仪，其中，所述第二投射器光源是白光源，并且其中，所述第二类型的光是白光。

28.根据权利要求26和27中任一项所述的扫描仪，其中，所述第二投射器光源包括一个或多个发光二极管。

29.根据权利要求26至28中任一项所述的扫描仪，其中，所述滚动快门式彩色相机包括滤光器，用于至少部分地阻挡与所述第一光投射器单元投射的光的波长相对应的光的波长。

30.根据权利要求1至29中任一项所述的扫描仪，其中，所述相机组中的一个或多个滚动快门相机被安装以具有至少部分彼此重叠的视场。

31.根据权利要求1至30中任一项所述的扫描仪，其中，所述一个或多个滚动快门相机包括至少两个滚动快门相机。

32.根据权利要求31所述的扫描仪，其中，所述一个或多个滚动快门相机包括至少三个滚动快门相机。

33.根据权利要求32所述的扫描仪，其中，所述至少三个滚动快门相机包括至少两个滚动快门几何相机和至少一个滚动快门彩色相机。

34.根据权利要求1至33中任一项所述的扫描仪，其中，所述特定序列是周期性序列，使得所述光投射器单元以规则的时间间隔将所述结构化光图案间歇地投射到所述物体的表面上。

35.根据权利要求1至34中任一项所述的扫描仪，其中，所述一个或多个处理器被配置用于处理包括所述结构化光图案的反射的所述图像组，以执行所述目标对象的表面的3d重建过程。

36.根据权利要求1至34中任一项所述的扫描仪，其中，所述一个或多个处理器被配置为将传送包括结构化光图案的反射的图像组的数据传输至不同于扫描仪的远程计算系统，所述远程计算系统被配置为使用传送包括光图案反射的图像组的数据来执行目标对象的表面的3d重建过程。

37.根据权利要求1至36中任一项所述的扫描仪，其中，所述扫描仪是手持式扫描仪。

38.一种用于生成与目标对象的表面相关的3d数据的扫描系统，所述扫描系统包括：

39.一种用于使用3d扫描仪生成与目标对象的表面相关的3d数据的方法，所述3d扫描仪具有成像模块组，包括光投射器和相机组，所述光投射器被配置为将结构化光图案投射到目标对象的表面上，所述相机组包括一个或多个滚动快门相机，用于捕获传送图像组的数据，所述图像组包括投射到目标对象的表面上的结构化光图案的反射，所述一个或多个滚动快门相机具有限定多个像素线的传感器表面，所述方法包括：

40.根据权利要求39所述的方法，其中，根据作为当前特定捕获周期的一部分的操作模式来激活一个或多个滚动快门相机的传感器表面，所述操作模式的特征在于：

41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述各个像素线的特定子集省略了所述多个像素线中的各个像素线的至少一些。

42.根据权利要求40到41中任一项所述的方法，其中，所述光投射器单元的激活模式状态至少部分地与在其期间所述多个像素线中的各个像素线被同时曝光的特定时间段重合。

43.根据权利要求40至42中任一项所述的方法，其中，所述光投射器单元的停用模式状态至少部分地与在其期间所述多个像素线中的各个像素线的子集在当前特定捕获周期中停止被曝光的时间段重合。

44.根据权利要求40至43中任一项所述的方法，所述方法包括：

45.根据权利要求40至44中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个滚动快门相机包括滚动快门彩色相机，用于生成图像数据以导出与对象表面相关联的纹理信息，并且其中，所述滚动快门彩色相机包括液晶设备(lcd)快门，所述方法包括向所述lcd快门发送控制信号，用于在打开状态与关闭状态之间切换所述lcd快门，其中，在所述打开状态下，所述lcd快门是半透明的，并且其中，在所述关闭状态下，所述lcd快门是至少部分不透明的。

46.根据权利要求45所述的方法，其中，所述lcd快门在所述打开状态与所述关闭状态之间的切换至少部分地与所述光投射器单元在所述激活模式状态与所述停用模式状态之间的切换重合，使得：

47.根据权利要求39至46中任一项所述的方法，其中，所述特定序列是周期性序列，使得所述光投射器单元以规则的时间间隔将所述结构化光图案间歇地投射到对象的表面上。

48.根据权利要求39至47中任一项所述的方法，包括处理包括所述结构化光图案的反射的图像组，以执行目标对象的表面的3d重建过程。

49.根据权利要求39至47中任一项所述的方法，包括将传送包括结构化光图案的反射的图像组的数据传输至不同于扫描仪的远程计算系统，所述远程计算系统被配置为使用传送包括光图案反射的图像组的数据来执行目标对象的表面的3d重建过程。

50.一种计算机程序产品，包括有形地存储在一个或多个有形计算机可读存储介质上的程序指令，当由一个或多个处理器执行时，所述计算机程序产品的指令使得3d扫描仪执行操作以生成与目标对象的表面相关的3d数据，所述3d扫描仪具有成像模块组，包括光投射器和相机组，所述光投射器被配置为将结构化光图案投射到目标对象的表面上，所述相机组包括一个或多个滚动快门相机，用于捕获传送图像组的数据，所述图像组包括投射到目标对象的表面上的结构化光图案的反射，所述一个或多个滚动快门相机具有限定多个像素线的传感器表面，所述操作实现根据权利要求39至49中任一项所述的方法。

51.一种用于生成与目标对象的表面相关的3d数据的扫描仪，所述扫描仪包括:

52.一种用于生成与目标对象的表面相关的3d数据的扫描仪，所述扫描仪包括：