diy作品——3D扫描+打印

    临毕业了，将大学7年的diy整理下，纪念这段时光。这是本人去年6-7月的作品，基于xilinx公司zynq芯片的3d扫描和打印。物体处于一个步进电机控制的旋转平台上，采用线激光扫到物体表面，然后用加了滤光片的摄像头采集图像。当物体旋转一周后，得到物体的3d点云图，并生成表面信息，然后生成打印用的stl文件。
    本作品参考了如下帖子进行摄像头和激光器的标定操作http://www.csksoft.net/blog/post/lowcost_3d_laser_ranger_1.html。此贴还包含第二部分，对理论讲解也比较详细。

对图像处理步骤如下

1. 对每一帧图像二值化，对线激光的区域细化，根据细线位置，来计算物体的距离，存到一个数组里。旋转一周后，生成一个深度图。
2. 对深度图滤波，然后根据旋转的角度，将深度图的坐标进行转换，生成点云，用到了简单的三角函数
3.最后，将点云进行表面处理，因为stl文件需要表面的信息。就是将上下左右相邻的每三个点连成一个面，生成包含很多小面的一个集合。
4.将生成的stl文件存储到sd卡，发送到电脑就可以看物体的三维图，并进行打印了。

首先是实物图





下图是待扫描的物体，放置于步进电机旋转平台：



下图是扫描后的结果，用meshlab软件查看：



这是最后打印的白色模型，以及原物对照：



系统架构介绍：