一种三维激光扫描仪测量系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及无人机测量技术领域，尤其涉及一种三维激光扫描仪测量系统。


背景技术：

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三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术，是继gps空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。由于其具有快速性，不接触性，实时、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化等特性，其应用推广很有可能会像gps一样引起测量技术的又一次革命。
[0003]
最近几年，三维激光扫描技术不断发展并日渐成熟，三维扫描设备也逐渐商业化，三维激光扫描仪的巨大优势就在于可以快速扫描被测物体，不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。因此，其已经成为当前研究的热点之一，并在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。
[0004]
现有的三坐标测量仪为单一的设备，采用固定支架进行固定，固定以后其调节位置不够方便。鉴于此，如何提供一种便于使用、调节的三维激光扫描仪测量系统是本领域技术人员需要解决的技术难题。


技术实现要素：

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本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
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为此，本实用新型的目的在于提出一种三维激光扫描仪测量系统，包括：
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激光源，在三维空间内产生并输出激光射线至目标物上；
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摄像机，接收所述目标物上反射的激光信号；
[0009]
处理器，与所述摄像机连接，用于处理所述摄像机接收的激光信号复建出所述目标物的模型；
[0010]
关节支撑臂，所述关节支撑臂与所述激光源、所述摄像机连接，用于在三维空间内移动或定位所述激光源、所述摄像机。
[0011]
较为优选地，所述摄像机为ccd相机。
[0012]
较为优选地，所述处理器包括plc芯片、单片机芯片或mcu芯片中的一种。
[0013]
较为优选地，所述三维激光扫描仪测量系统还包括安装架，所述激光源和所述摄像机安装在所述安装架上，且所述激光源输出激光射线的方向与所述摄像机接收所述激光信号的方向平行。
[0014]
较为优选地，所述关节支撑臂包括第一臂部、第二臂部和第三臂部，所述第一臂部与所述安装架通过在竖直方向可转动的枢转轴连接；
[0015]
所述第二臂部与所述第一臂部通过在竖直方向可转动的枢转轴连接所述第三臂
部和第二臂部通过在水平方向可转动的枢转轴连接。
[0016]
较为优选地，所述三维激光扫描仪测量系统还包括基座，所述第二臂部相对所述第一臂部的另一端连接在所述基座上。
[0017]
较为优选地，所述第二臂部与所述基座绕竖直方向的轴线转动连接。
[0018]
较为优选地，所述摄像机与所述处理器通过无线蓝牙方式连接。
[0019]
较为优选地，所述三维激光扫描仪测量系统还包括电源，所述电源与所述激光源、所述摄像机以及所述处理器连接，用于为所述激光源、所述摄像机以及所述处理器提供电能。
[0020]
较为优选地，所述电源为蓄电池。
[0021]
与最接近的现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：
[0022]
本实用新型，首先利用激光源产生激光扫描测量用的激光，并在三维空间内输出激光射线至目标物上；然后，利用摄像机对目标物进行拍照，获得目标物经激光照射后反射的激光信号；随后，处理器便处理所述摄像机接收的激光信号，通过该激光信号便可以复建出所述目标物的模型；最后，本实用新型利用设置的能在三维空间内移动或定位的关节支撑臂，可以方便地移动激光源、摄像机至所需要复建目标物模型的位置，从而使得三维激光扫描更加便利。
附图说明
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本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
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图1为本实用新型一实施例所示航测无人机测量系统的结构示意图。
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图中：激光源1、摄像机2、处理器3、关节支撑臂4、第一臂部41、第二臂部42、第三臂部43、安装架5、基座6、电源7。
具体实施方式
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下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0027]
下面参考附图1-描述本实用新型实施例的一种三维激光扫描仪测量系统，包括：激光源1、摄像机2、处理器3、关节支撑臂4。激光源1用于在三维空间内产生并输出激光射线至目标物上；摄像机2用于接收所述目标物上反射的激光信号；处理器3与所述摄像机2连接，用于处理所述摄像机2接收的激光信号复建出所述目标物的模型；关节支撑臂4与所述激光源1、所述摄像机2连接，用于在三维空间内移动或定位所述激光源1、所述摄像机2。
[0028]
在本实用新型实施例中，首先利用激光源1产生激光扫描测量用的激光，并在三维空间内输出激光射线至目标物上；然后，利用摄像机2对目标物进行拍照，获得目标物经激光照射后反射的激光信号；随后，处理器3便处理所述摄像机2接收的激光信号，通过该激光信号便可以复建出所述目标物的模型；最后，由于本实用新型实施例中设置的能在三维空间内移动或定位的关节支撑臂4，所以可以方便地移动激光源1、摄像机2至所需要复建目标
物模型的位置，从而使得三维激光扫描更加便利。
[0029]
根据本实用新型的又一个实施例，所述的摄像机2可以为ccd相机，ccd 相机具有价格便宜，便于数据传输、拍摄图像清晰的优点。同时，处理器3 可以包括plc芯片、单片机芯片或mcu芯片中的一种，这样可以根据需要任意选用plc芯片、单片机芯片或mcu芯片中的一种。
[0030]
根据本实用新型的又一个实施例，参阅附图1所示，所述三维激光扫描仪测量系统还包括安装架5，所述激光源1和所述摄像机2安装在所述安装架 5上，且所述激光源1输出激光射线的方向与所述摄像机2接收所述激光信号的方向平行。利用安装架5可以将激光源1和摄像机2固定在其上，从而可以使得激光源1和摄像机2能够稳定地工作，便于获得高质量的测量结果。
[0031]
进一步地，根据本实用新型的又一个实施例，参阅附图1所示，所述关节支撑臂4包括第一臂部41、第二臂部42和第三臂部43，所述第一臂部41 与所述安装架5通过在竖直方向可转动的枢转轴连接；所述第二臂部42与所述第一臂部41通过在竖直方向可转动的枢转轴连接，所述第三臂部43和第二臂部42通过在水平方向可转动的枢转轴连接。这样第一臂部41与所述安装架5之间可以在竖直方向可转动任意角度，第二臂部42和第三臂部43在水平方向可转动的角度，从而可以实现激光源1、摄像机2在三维空间的自由调节，从而方便激光扫描测量。最后，第一臂部41与安装架5、第一臂部41 和第二臂部42、第二臂部42和第三臂部43可以通过手工调节角度，也可以通过计算机控制调节角度，其都属于本申请保护的范围。
[0032]
进一步地，根据本实用新型的又一个实施例，参阅附图1所示，所述三维激光扫描仪测量系统还包括基座6，所述第二臂部42相对所述第一臂部41 的另一端连接在所述基座6上，所述第二臂部42与所述基座6绕竖直方向的轴线转动连接。这样基座6一方面可以起到支撑整个装置的作用，另一方面可以根据测量位置转动激光源1、摄像机2，从而可以更好地调节测量位置。
[0033]
具体的，所述摄像机2与所述处理器3通过无线蓝牙方式连接，这样摄像机2在关节支撑臂4调节其位置时可以不用担心传输线缆的影响。
[0034]
进一步地，根据本实用新型的又一个实施例，参阅附图1所示，所述三维激光扫描仪测量系统还包括电源7，所述电源7与所述激光源1、所述摄像机2以及所述处理器3连接，用于为所述激光源1、所述摄像机2以及所述处理器3提供电能。具体的，所述电源7可以为蓄电池。
[0035]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0036]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0037]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。