DE10132226A1

DE10132226A1 - Method for generation of a 3-D copy of a template body, especially a person's head, using a CCD camera array scanner to record light section data in a portable apparatus, so that a model can be produced later in a remote location

Info

Publication number: DE10132226A1
Application number: DE2001132226
Authority: DE
Original assignee: KPV AG BERN
Current assignee: KPV AG BERN
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-16

Abstract

A method for generation of a model of a person's head with diameter of some 30 cm. The data of the head to be copied is produced using a light section method using scan units. Once the section images have been scanned they are subjected to an automatic measurement method with tools used to convert the images into a complete 3D data set of the body to be copied. A corresponding system with a scanner comprised of a predetermined number of CCD cameras (2), a moving mirror (3) and a laser (4).

Description

Die Erfindung bezieht auf ein Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Kopie, wie zum Beispiel eine Skulptur, von einem als Vorlage dienenden Körper, der in seiner geometrischen Form einer Kugel mit einem Durchmesser von ca. 30 cm nahekommt, vorzugsweise vom Kopf eines Menschen, und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for producing a three-dimensional copy, such as Example of a sculpture, of a body serving as a template, in its geometric shape comes close to a ball with a diameter of approx. 30 cm, preferably from the head of one People, and a facility to carry out the process.

Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung skulpturaler Kopien bekannt. So ist beispielsweise aus der DE 39 20 320 ein mechanisches Verfahren zum Herstellen von halbseitigen, aus vergießbarem Material bestehenden Kopien räumlicher Strukturen, insbesondere von Abdruckmasken lebender Strukturen bekannt. Die Lösung sieht vor, dass zunächst eine matrixartige Vielzahl untereinander achsparalleler Taststifte in Axialrichtung der Stifte an die zu kopierende Struktur herangeführt und jeder der Taststifte mit seiner Stirnfläche an dieser zur Anlage gebracht wird, dass dann die Taststifte in ihrer axialen Position zueinander fixiert werden, worauf die Stiftmatrix von der Struktur wieder entfernt wird, und dann schließlich auf die Stiftmatrix eine schmiegsame Folie gelegt wird, auf die von den Stirnenden der Stifte unterstützte Folie das noch fließfähige Gießmaterial aufgebracht und dieses dann nach seiner Erstarrung von der Folie abgenommen wird. Various methods of making sculptural copies are known. For example, is out DE 39 20 320 describes a mechanical method for producing half-sided, castable Material of existing copies of spatial structures, especially of live impression masks Structures known. The solution provides that first a matrix-like multitude among themselves axially parallel feeler pins in the axial direction of the pins brought up to the structure to be copied and each of the styli with its end face is brought into contact with this, that then the styli be fixed in their axial position to each other, whereupon the pin matrix of the structure again is removed, and then finally a flexible film is placed on the pen matrix, on which by At the ends of the pins, the film, which is still flowable, is applied and this is supported then removed from the film after it solidifies.

Weiter ist aus der DE 28 52 097 ein stereophotographisches Verfahren zum Herstellen von Skulpturen bekannt, bei dem durch Anordnen mehrerer Kameras und mehrerer Projektoren, die je mit einer Maske versehen sind, die mehrere parallele Streifen aufweist, in einem Kreis rund um den zu kopierenden Gegenstand herum angeordnet werden, um diesen gegenüber zu liegen. Dabei werden Bilder des zu kopierenden Gegenstandes gleichzeitig mit mehreren Kameras aufgenommen, wobei diese auf die gestreiften Masken projiziert werden. Jedes Paar benachbarter Projektoren ist mit je einem Bild versehen, wobei Überlagerungen durchgeführt werden. Furthermore, DE 28 52 097 describes a stereophotic process for the production of sculptures known in which by arranging multiple cameras and multiple projectors, each with one Mask are provided, which has several parallel strips, in a circle around the one to be copied Arrange the object around to face it. Thereby images of the copied object recorded simultaneously with several cameras, these on the striped masks are projected. Each pair of neighboring projectors is each with an image provided, overlays are carried out.

Weiterhin ist das sogenannte Body Scanning aus der Bekleidungsindustrie bekannt, bei dem mit einem Echtzeit-Ganzkörperscanner vom Typ VITUS eine schnelle und berührungslose dreidimensionale Erfassung der Körpermaße eines Menschen möglich ist. Dabei erfolgt die 3D-Datenerfassung mit Hilfe des Multisensorsystems VIRO 3D. Innerhalb weniger Sekunden werden bei dieser Erfassung bis zu 6 Millionen Meßpunkte erzeugt und zu einem 3D-Bild verarbeitet. Bei dieser Meßgeschwindigkeit werden selbst bewegliche Objekte und Menschen millimetergenau vermessen. Hierbei wird zu jedem Meßpunkt auch die Farbe des Objektes erfaßt und gespeichert. Furthermore, the so-called body scanning from the clothing industry is known, in which with a Real-time full-body scanner of the type VITUS a fast and contactless three-dimensional Recording the body measurements of a human is possible. The 3D data acquisition takes place with Using the VIRO 3D multi-sensor system. Within a few seconds, this will be up to generated to 6 million measuring points and processed into a 3D image. At this measuring speed even moving objects and people are measured with millimeter precision. This becomes everyone Measuring point also recorded and saved the color of the object.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Aufnahmetechnik des Body-Scanning-Verfahrens so weiter zu entwickeln und eine Anlage anzugeben, mit denen das Aufnahmeverfahren zur Erfassung der Daten für die Herstellung von dreidimensionalen Kopien, wie zum Beispiel Skulpturen oder reliefartige Gebilde, von einem als Vorlage dienenden Körper, vorzugsweise vom Kopf eines Menschen, in relativ kurzer Zeit an unterschiedlichen Orten ermöglicht werden kann und die Fertigung der Kopien auch unabhängig vom Aufnahmeort möglich ist. Darüber hinaus sollen Verkleinerungen und Vergrößerungen sowie Einfärbungen möglich sein. The object of the invention is to continue the recording technique of the body scanning method develop and specify a facility with which the admission process to collect the data for the production of three-dimensional copies, such as sculptures or relief-like structures, from a body serving as a template, preferably from a human head, in a relatively short time Time at different locations can be made possible and so can the production of copies is possible regardless of the location. In addition, downsizing and enlargement as well Coloring may be possible.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich verfahrensmäßig aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 und anlageseitig aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 12 und 19. Die übrigen Ansprüche betreffen zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens und der Anlage. The solution to the problem results procedurally from the characteristic features of Claim 1 and plant side from the characterizing features of claim 12 and 19. The remaining claims relate to expedient refinements of the method and the system.

In der gegenwärtigen Zeit besteht bei vielen Personen das Bedürfnis, insbesondere Menschen, die sie lieben und verehren nicht nur durch Fotos in Erinnerung zu behalten. Eine Büste oder ein anders geartetes reliefartiges Gebilde, ist oftmals besser geeignet, die Erinnerung und die Beziehung zu dem Menschen klarer und tiefer zum Ausdruck zu bringen. At the present time there is a need for many people, especially those who need them love and worship not only to be remembered through photos. A bust or another type of relief-like structure, is often more suitable, the memory and the relationship to the To express people more clearly and deeply.

Mit Hilfe des Scan Casting-Verfahrens, bei dem die erforderlichen 3D-Daten berührungslos eingescannt werden, kann dieser Wunsch in Verbindung mit der vorgestellten Lösung in Erfüllung gehen. Das Scan Casting erfolgt durch definiert angeordnete Scan-Einheiten, wobei zur Aufnahme der 3D- Daten das bekannte 3D-Lichtschnittverfahren angewendet wird. Das zu kopierende Objekt wird mit einem Linienlaser beleuchtet. Die Matrixkamera nimmt den projizierten Lichtstrahl auf dem Objekt unter einem definierten Winkel zum Laser auf. Die aufgenommene Position des Lichtstrahls auf dem Objekt ist eine Funktion der Objekthöhe an dieser Stelle. Für die Erfassung der dreidimensionalen Oberfläche des zu erfassenden Objektes wird entweder das Objekt oder der Laser verfahren. Im vorliegendem Fall wird erfindungsgemäß der Laser mit der Scan-Einheit verfahren, wobei vor der Laserlichtquelle eine Zylinderlinse angeordnet ist, um den Lichtstrahl zu einem Laserfächer aufzuweiten. Eine Videokamera wird in einem definierten Winkel zu diesem Laser positioniert und bildet die Lichtlinie, die das Objekt beleuchtet, im Bildfeld der Kamera ab. With the help of the scan casting process, in which the required 3D data is contactless scanned, this wish can be fulfilled in connection with the presented solution. The scan casting is carried out by defined scan units, whereby to record the 3D The well-known 3D light section method is used. The object to be copied is included illuminated by a line laser. The matrix camera takes the projected light beam on the object at a defined angle to the laser. The recorded position of the light beam on the Object is a function of the object height at this point. For capturing the three-dimensional Either the object or the laser is moved on the surface of the object to be detected. in the In the present case, according to the invention, the laser is moved with the scanning unit, with the Laser light source a cylindrical lens is arranged to expand the light beam to a laser fan. A video camera is positioned at a defined angle to this laser and forms the Line of light that illuminates the object in the image field of the camera.

Durch den bekannten Winkel ist es somit möglich, die Position der Lichtlinie (einer Scheibe des Objektes) im 3D-Raum zu berechnen. Wenn eine Scan-Einheit, zum Beispiel bestehend aus einem Laser und zwei Kameras und einem beweglichen Spiegel, über ein Objekt bewegt wird, kann ein 3D- Abbild der dem Sensor zugewandten Objektfläche ermittelt werden. Die dabei generierten Meßdaten sind Meßpunkte mit jeweils einer X-, Y- und Z-Koordinate. Die Aufnahme von Farbinformationen ist nicht Gegenstand dieser Lösung. The known angle makes it possible to determine the position of the light line (a disc of the Object) in 3D space. If a scanning unit, for example consisting of one Laser and two cameras and a moving mirror that is moved over an object can be a 3D Image of the object surface facing the sensor can be determined. The measurement data generated in the process are measuring points each with an X, Y and Z coordinate. The inclusion of color information is not the subject of this solution.

Eine einzelne Scan-Einheit kann nur die ihm zugewandten und nicht die verdeckten Objektbereiche erkennen. Es ist daher nicht möglich, mit einer Scan-Einheit beispielsweise einen ganzen Kopf zu scannen. Aus diesem Grund werden für einen so bezeichneten Kopfscanner mehrere Scan-Einheiten, die in unterschiedlichen Richtungen positioniert sind, eingesetzt. A single scan unit can only see the object areas facing it and not the hidden object areas detect. It is therefore not possible to use a scanning unit to, for example, close an entire head to scan. For this reason, multiple scan units, which are positioned in different directions.

Die Anzahl der eingesetzten und bestückten Scan-Einheiten hängt von der erforderlichen Auflösung und dem erforderlichen Scanvolumen ab. Über einen automatisch ablaufenden Einmessvorgang mit nachfolgender Bearbeitung durch Tools werden die einzelnen Bildfelder dann so transformiert, dass ein kompletter 3D-Datensatz erzeugt werden kann. The number of scan units used and equipped depends on the required resolution and the required scan volume. Via an automatically running calibration process with Subsequent processing by tools, the individual image fields are then transformed in such a way that a complete 3D data set can be generated.

Bei der vorstehenden Lösung wurde eine ausreichende Auflösung mit vier Scan-Einheiten erreicht. With the above solution, sufficient resolution was achieved with four scanning units.

Das vorstehende Verfahren basiert, wie auch beim bekannten Body Scanning, auf der Doppeltriangulation. Bei dieser Lösung ist die eine Hälfte der Kameras von oben auf die Scanebene und die andere Hälfte von unten auf die Scanebene gerichtet. Die Kameras sind dabei so eingerichtet, dass die von oben und die von unten paarweise jeweils auf einen vergleichbaren Scanbereich eingestellt sind. Dadurch können Hinterschnitterscheinungen minimiert werden. The above method is based, as in the known body scanning, on the Double triangulation. With this solution, half of the cameras are from the top of the scan plane and the other Half directed at the scan plane from below. The cameras are set up so that those of above and which are set in pairs from below to a comparable scan area. This allows undercut phenomena to be minimized.

Während des Scan-Vorganges liefern die Kameras ein kontinuierliches Signal, welches in Video- Echtzeit aufgenommen wird. Die Verfahrgeschwindigkeit der Scan-Einheit hat einen direkten Einfluß auf die Scanzeit und die Scandichte in der Vorschubbewegung. Die Aufnahme der 3D-Daten, beispielsweise die eines Kopfes einer Person, beanspruchen ca. 10 sec. Nach der Aufnahme kann die Person den Scanbereich verlassen. Die Scanzeit richtet sich nach dem zu kopierenden Objekt bzw. Subjekt. Für eine Höhe von 40 cm beträgt die Scanzeit etwa 10 sec, bei einem 0,8 mm Scanraster von Scan zu Scan. Die eingescannten Daten werden von einem bekannten Softwaretool bearbeitet, wobei Fehler teilweise korrigiert werden. During the scanning process, the cameras deliver a continuous signal, which is recorded in video Is recorded in real time. The travel speed of the scan unit is direct Influence on the scan time and the scan density in the feed movement. The acquisition of the 3D data, for example, that of a person's head, takes about 10 seconds Person leave the scanning area. The scanning time depends on the object to be copied or Subject. For a height of 40 cm, the scanning time is about 10 seconds, with a 0.8 mm scanning grid of Scan to scan. The scanned data are processed by a known software tool, whereby Errors are partially corrected.

Nach der Scanaufnahme können auf Wunsch die Rohdaten eines Scans auf dem Monitor angezeigt werden. Falls das Ergebnis des Scans nicht befriedigend ist, kann ein neuer Scanvorgang gestartet werden. Die im Ergebnis des Einscan-Vorganges erzeugte Datenwolke wird anschließend mit dem Softwaretool ScanworX weiterverarbeitet. Dieses Tool stellt die Daten dar und kann diverse Operationen auf den Daten bis hin zur Generierung der STL-Dateien durchführen. After the scan recording, the raw data of a scan can be displayed on the monitor if desired become. If the result of the scan is unsatisfactory, a new scan process can be started become. The data cloud created as a result of the scanning process is then used with the Software tool ScanworX processed. This tool represents the data and can be diverse Perform operations on the data up to the generation of the STL files.

In Verbindung mit den Softwaretools können die erhaltenen 3D-Daten entsprechend der gewünschten Kopie bearbeitet werden. Die Kopie kann beispielsweise eine Skulptur vom eingescannten Kopf sein. In conjunction with the software tools, the 3D data obtained can be selected according to the desired Copy can be edited. The copy can, for example, be a sculpture of the scanned head.

Es besteht aber auch die Möglichkeit in Abwandlung der Skulptur weitere dreidimensionale Körper, wie zum Beispiel reliefartige Gebilde bereit zu stellen. Bei diesen reliefartigen Gebilden ist nur die Vorderansicht bei eingescannten Köpfen dreidimensional dargestellt. Die Rückseite dieses Gebildes stellt eine Platte dar. Diese Rückseite, die eine ebene Fläche aufweist, kann ggf. zur Befestigung dienen. But there is also the possibility, in a modification of the sculpture, of further three-dimensional bodies, such as providing relief-like structures. With these relief-like structures, only that Front view with three-dimensional scanned heads. The back of this structure represents a plate. This back, which has a flat surface, can be used for attachment serve.

Die erzeugten virtuellen Kopien können beispielsweise in einem Archiv und/oder in einem für jedermann zugänglichen virtuellen Speicher abgelegt werden, wo diese Kopien bei Erfüllung bestimmter Bedingungen übernommen werden können. The generated virtual copies can for example be in an archive and / or in a Anyone can access virtual storage where these copies are made when fulfilled certain conditions can be adopted.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, den 3D-Datensatz auf einem elektronischen Speichermedium auszuhändigen. Damit besteht die Möglichkeit, auf dem eigenen PC beispielsweise das Porträt der Freundin oder eines anderen lieben Menschen anzuschauen. However, there is also the option of storing the 3D data record on an electronic storage medium handed. This gives you the option of, for example, the portrait of the Looking at girlfriend or another dear person.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass dieser 3D-Datensatz via eMail an eine vorbestimmte Adresse, beispielsweise auch an eine Vorrichtung zum Herstellen eines Urmodells, übermittelt wird. Diese Vorrichtung erzeugt nach den eingegebenen Daten ein Urmodell von der eingescannten Vorlage, zum Beispiel eine Büste, eine Skulptur oder ein reliefartiges Gebilde. Die Büste kann hierbei je nach Wunsch mit einem Sockel, in dem eine Gravierung anbringbar ist, oder ohne Sockel bereitgestellt werden. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Büste zu vergolden oder mit einem anderen Überzug zu versehen. Another possibility is that this 3D data record via email to a predetermined one Address, for example, is also transmitted to a device for producing a master model. This device generates a master model of the scanned in according to the entered data Template, for example a bust, a sculpture or a relief-like structure. The bust can vary If desired, with a base in which an engraving can be attached, or without a base to be provided. It is also within the scope of the invention to gold-plate the bust or with another Cover.

Die Kopien können sowohl in Originalgröße als auch in einer Miniaturisierung bereitgestellt werden. In Miniaturisierung hergestellte Kopien dienen beispielsweise als Sammlerobjekt, als Schlüsselanhänger oder finden in Verbindung mit anderen Gebrauchsgegenständen, auf denen sie als reliefartiges Gebilde aufgebracht werden, Anwendung. The copies can be made available both in their original size and in miniaturization. Copies made in miniaturization serve, for example, as collector's items, as Keychains or find in connection with other everyday objects on which they are used as relief Formations are applied, application.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung im Prinzip beispielshalber noch näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below in principle by way of example with reference to the drawing become.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen: In the accompanying drawing:

Fig. 1 die Vorrichtung zur Aufnahme der 3D-Daten mit dem Multisensorsystem; Fig. 1, the apparatus for receiving the 3D data with the multi-sensor system;

Fig. 2 in einer skizzenhaften Darstellung den von den Scan-Einheiten erfaßten Bereich; FIG. 2 is a sketchy view of the area detected by the scanning units;

Fig. 3 einen eingescannten Kopf als Skulptur. Fig. 3 shows a scanned head as a sculpture.

In Fig. 1 ist ein Gestell 1 dargestellt, in dem die Scan-Einheiten angeordnet sind. Eine Scan-Einheit besteht mindestens aus zwei CCD-Kameras 2, aus einem Spiegel 3 und aus einem Laser 4, die in einem Profilkörper 5 synchron verfahrbar angeordnet sind. An den Enden des Gestells 1 sind Profilelemente 6 zur Absteifung des Gestells 1 vorgesehen. Über ein Dämpfungssystem, welches am unteren Ende des Gestells 1 angeordnet ist, ist das Gestell 1 mit den erforderlichen peripheren Geräten, wie einer bekannten Rechnereinheit incl. Bildeinzugs- und Steuerungskarten, Steuerungsbox, Farbmonitor mit Tastatur und Maus, auch in einem Kraftfahrzeug oder in einem anderen Verkehrsmittel einbaubar, wodurch eine hohe Mobilität und Flexibilität gewährleistet ist. In Fig. 1 a frame 1 is shown, in which the scanning units are arranged. A scan unit consists of at least two CCD cameras 2 , a mirror 3 and a laser 4 , which are arranged in a profile body 5 so that they can be moved synchronously. At the ends of the frame 1 , profile elements 6 are provided for bracing the frame 1 . About a damping system, which is arranged at the lower end of the frame 1 , the frame 1 with the necessary peripheral devices, such as a known computer unit including image acquisition and control cards, control box, color monitor with keyboard and mouse, also in a motor vehicle or in one other means of transport can be installed, which ensures high mobility and flexibility.

Dabei liegt es durchaus auch im Rahmen der Erfindung, in ausgewählten Zentren stationäre Vorrichtungen zur Aufnahme und Speicherung der 3D-Daten gemäß der Lösung der Erfindung vorzusehen. Es versteht sich hierbei, dass bei stationären Vorrichtungen das Dämpfungssystem zum Abfangen der Stöße, wie sie bei Verkehrsmitteln im Straßenverkehr auftreten, nicht installiert werden muss. It is also within the scope of the invention to be stationary in selected centers To provide devices for recording and storing the 3D data according to the solution of the invention. It it goes without saying that in the case of stationary devices the damping system for intercepting the Shocks, as they occur with means of transport in road traffic, do not have to be installed.

Im Zentrum der Grundfläche des Gestells ist ein höhenverstellbares Sitzmöbel vorgesehen, auf dem beispielsweise die Person, deren Kopf eingescannt werden soll, während des Scanvorganges Platz nimmt. In the center of the base of the frame, a height-adjustable seating is provided on which for example, the person whose head is to be scanned during the scanning process takes.

In Fig. 2 ist der Scanbereich X schraffiert dargestellt. Die Größe dieses schraffierten Scanbereiches X leitet sich vor allem aus den vorrangig zu kopierenden Vorlagen ab. Verwendbare Messwerte ergeben sich nur innerhalb des schraffierten Bereiches. Außerhalb dieses Bereiches werden die Objekte nur von einer Kamera 2 gesehen. Die Software ist bei diesem Sachverhalt teilweise nicht in der Lage, die ermittelten Ergebnisse zu verbinden und zu einem STL-Format zu verrechnen. The scan area X is shown hatched in FIG. 2. The size of this hatched scan area X is derived primarily from the documents to be copied as a matter of priority. Usable measured values only result within the hatched area. Outside of this area, the objects are only seen by a camera 2 . In this situation, the software is sometimes unable to combine the results obtained and to calculate them in an STL format.

Für eine Einscannung von Köpfen stellt dieser Bereich ein Optimum dar. Dieser Bereich ist auch abhängig von der Entfernung des Sensorsystems zum zu kopierenden Gegenstand. Das Gestell 1, welches das Sensorsystem aufnimmt, hat eine Grundfläche von ca. 1 × 1 m. Es liegt durchaus im Rahmen der Erfindung, diese Maße in Abhängigkeit von dem verwendeten Laser 4 und den CCD-Kameras 2 zu variieren. Bei der gewählten Anordnung beträgt der maximale Scanweg 1070 mm. This area represents an optimum for scanning heads. This area also depends on the distance of the sensor system from the object to be copied. The frame 1 , which receives the sensor system, has a base area of approx. 1 × 1 m. It is entirely within the scope of the invention to vary these dimensions depending on the laser 4 used and the CCD cameras 2 . With the selected arrangement, the maximum scan path is 1070 mm.

Fig. 3 veranschaulicht eine 3D-Ansicht eines eingescannten Kopfes. Die Aufnahme zeigt, dass die aufgenommene Datenwolke es ermöglicht, dass die zu porträtierende Person durch Körperhaltung und durch den Gesichtsausdruck selbst die Charakteristika seines Porträts bestimmt. Damit ist zugleich sichergestellt, dass die erzeugten Kopien dem Original sehr ähnlich sind. Fig. 3 illustrates a 3D view of a scanned head. The image shows that the recorded data cloud enables the person to be portrayed to determine the characteristics of his portrait through posture and facial expression. This also ensures that the copies made are very similar to the original.

Durch die verwendete Software ist es auch möglich, die Produktpalette auszuweiten und nicht nur auf Skulpturen zu beschränken. The software used also makes it possible to expand the product range and not just to Restrict sculptures.

Die eingesetzte Software ermöglicht auch Verkleinerungen und Vergrößerungen der eingescannten Vorlage. Ein eingescannter Kopf einer bekannten Persönlichkeit kann beispielsweise in Miniaturformat zu einem begehrten Sammlerobjekt werden. The software used also makes it possible to reduce and enlarge the scanned image Template. For example, a scanned head of a well-known personality can be found in Miniature format to become a sought-after collector's item.

Ein weiteres Produkt aus der Vorlage kann ein reliefartiges Gebilde sein. Bei diesen Gebilden ist in der Regel die Vorderansicht dreidimensional dargestellt, während die Rückseite als ebene Platte ausgebildet ist. Auch hier ist die Auswahl groß über bekannte Persönlichkeiten bis zu Personen der eigenen Familie bzw. im Bekannten- und Freundeskreis. Another product from the template can be a relief-like structure. With these structures is in Usually the front view is shown in three dimensions, while the back is a flat plate is trained. Here, too, the selection is large, from well-known personalities to people of own family or among friends and acquaintances.

Grundsätzlich können die Produkte auch in der Schmuckbranche sowie im Merchandising sowohl in Kombination mit anderen Elementen als auch allein für sich Anwendung finden. In principle, the products can also be found in the jewelry industry as well as in merchandising Combination with other elements as well as being used alone.

Schließlich können diese reliefartigen Gebilde auch an das Antlitz Verstorbener erinnern und auf Grabplatten oder Grabsteinen Verwendung finden. Finally, these relief-like structures can also remind and look up to the face of the deceased Find grave slabs or gravestones.

Mittels eines Prototypenverfahrens werden die gewonnenen 3D-Daten in jeder gewünschten Größe abgebildet. Using a prototype process, the 3D data obtained is of any desired size displayed.

Die Vorrichtung zur Erzeugung eines Urmodells nach den gespeicherten Informationen arbeitet nach dem Scan-Casting Prototyping-Verfahren. Nach dem Prototyping-Verfahren arbeiten beispielsweise Stereolithografie-, Thermolithografie- und nach dem LOM-Verfahren arbeitende Vorrichtungen. In diese Vorrichtungen werden die Daten eingegeben und es wird zunächst ein Urmodell erzeugt. Von diesem Urmodell wird eine Form für ein anschließendes Vervielfältigungsverfahren, beispielsweise durch Vakuumguss, hergestellt. The device for generating a master model based on the stored information works the scan casting prototyping process. Working according to the prototyping process, for example Stereolithography, thermolithography and LOM devices. In these devices enter the data and a master model is first created. Of this master model becomes a form for a subsequent reproduction process, for example produced by vacuum casting.

Die zu erzeugenden Kopien sind sowohl in Kunststoff als auch in Metall herstellbar. Die hergestellten Kopien sind auch einfärbbar bzw. mit einem Überzug versehbar. The copies to be made can be made both in plastic and in metal. The manufactured Copies can also be colored or coated.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, den mittels Stereolithografie hergestellten Prototyp von einem Bildhauer anhand der gleichfalls hergestellten Digitalfotografie bearbeiten zu lassen. In principle, there is also the possibility of using the prototype of stereolithography to have a sculptor work on the basis of the digital photograph that was also produced.

Es liegt durchaus auch im Rahmen der Erfindung, andere Körper bzw. Körperteile als den Kopf eines Menschen einzuscannen, vorausgesetzt die Abmessungen des einzuscannenden Objektes liegen im Scanbereich, und von diesen Kopien gemäß der hier vorgestellten Lösung herzustellen. It is also within the scope of the invention to use other bodies or body parts than the head of one Scanning people, provided the dimensions of the object to be scanned are in the Scan area, and make copies of these according to the solution presented here.

Claims

1. A method for producing a three-dimensional copy of a body serving as a template, the size of which is approximately comparable with a sphere with a diameter of approximately 30 × 30 cm and which is scanned without contact, preferably by the head of a person, characterized in that that the data of the body to be copied is recorded three-dimensionally using the light section method via scan units, the image fields obtained are then transformed using an automatic calibration process and tools, and a complete 3D data record of the body to be copied is generated, the data cloud generated being smoothed by means of the software becomes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the scan units with a defined speed and almost vibration-free moved over the body to be copied be, the semiconductor laser of the scanning unit is expanded into a laser fan.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that subsequently the obtained 3D data record can be displayed on the monitor.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the 3D data obtained in asc, obj and stl format is available.

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the 3D data obtained are processed by tools so that different end products, such as B. Sculptures or relief-like structures, even in different sizes, are possible.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the 3D data received in an archive or in a virtual gallery and saved the data are available.

7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the 3D Data set is entered into a prototyping facility and so a three-dimensional master model is generated.

8. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the original model generated, e.g. B. as a sculpture or the relief-like structure, in size corresponds to the original, is a reduction or enlargement of the original.

9. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the original model is a form for a subsequent known reproduction process will be produced.

10. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that that a known duplication process is vacuum casting and that the copies of the original be produced in vacuum casting.

11. The method according to claim 9 and 10, characterized in that the reproduced copies can be colored or provided with a coating.

12. System for carrying out the method according to claim 1 to 11, consisting of a device for recording and storing the 3D data of the body to be copied with a multi-sensor system and a device for generating a copy according to the information obtained, characterized in that in the Device for contactless recording and storage, the multisensor system is designed as a scanner for the body to be copied and that the scanner is formed from a predetermined number of CCD cameras ( 2 ) and lasers ( 4 ) and that at least two CCD cameras ( 2 ), a movable mirror ( 3 ) and at least one laser ( 4 ) form a scan unit, and that the scan units are assigned a computer unit known per se including image acquisition and control cards, control box, color monitor with keyboard and mouse.

13. Plant according to claim 12, characterized in that in the device for receiving and Storage of the 3D data of the body to be copied into the respective scan units Direction of action are arranged at an angle of 90 ° to each other.

14. System according to claim 12 and 13, characterized in that an individually pulsed semiconductor laser with a wavelength of 685 nm is used in the scanning unit in the device for recording and storing the 3D data of the body to be copied as a laser ( 4 ) ,

15. System according to claim 12 to 14, characterized in that a lens system is assigned to the laser ( 4 ) in the scanning unit in the device for recording and storing the 3D data of the body to be copied.

16. Plant according to claim 12 to 15, characterized in that in the device for Recording and storage of the 3D data of the body to be copied, the scanning units vertically are designed to be synchronously movable.

17. The system as claimed in claim 12 to 16, characterized in that in the device for recording and storing the 3D data of the body to be copied, the scan units are placed in vertically arranged carriers designed as profile bodies ( 5 ), that the profile bodies ( 5 ) a frame (1) and comprise forming at its ends diagonally across the periphery of the frame (1) by profiled elements (6) has a bracing.

18. Plant according to claim 12 to 17, characterized in that the device is designed as a mobile device and that the frame ( 1 ) is provided on the lower reinforcement with a damping system.

19. Plant for performing the method according to claims 1 to 11, characterized characterized in that the device for generating a master model based on the information obtained Device working according to the prototyping process.

20. Plant according to claim 19, characterized in that the device is designed as a working according to the stereolithography, thermolithography or the LOM method Contraption.