三维扫描成型方法、装置、介质及三维扫描设备与流程

所属的技术人员能够理解，本技术的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本技术的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。下面参照图7来描述根据本技术的这种实施方式的三维扫描设备600。图7显示的三维扫描设备600仅仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图7所示，三维扫描设备600以通用计算设备的形式表现。三维扫描设备600的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元610、上述至少一个存储单元620、连接不同系统组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630。其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元610执行，使得所述处理单元610执行本说明书上述“实施例方法”部分中描述的根据本技术各种示例性实施方式的步骤。存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)621和/或高速缓存存储单元622，还可以进一步包括只读存储单元(rom)623。存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块625的程序/实用工具624，这样的程序模块625包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。三维扫描设备600也可以与一个或多个外部设备1200(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该三维扫描设备600交互的设备通信，和/或与使得该三维扫描设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口650进行。并且，三维扫描设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器660通过总线630与三维扫描设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合三维扫描设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本技术实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本技术实施方式的方法。此外，上述附图仅是根据本技术示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。

背景技术：

1、工业厂区地上建筑和构筑物复杂，以钢铁厂厂区为例，室外部分通廊上下交错，并伴有大量的架空管线，室内部分建筑与民建差异较大，设备设施复杂，检修平台较多，内部结构遮挡严重，工业厂区地形图测绘和建筑测绘复杂程度都远远超过传统测绘领域。

2、处于对工业厂区及建筑领域的复杂性和多样性考虑，现有传统测绘作业工作量非常大，所需人员多、现场不安全因素高、采集数据难度大、绘图效率低等缺陷，传统测绘已经无法满足要求。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种维扫描成型方法、装置、介质及三维成型设备，本技术可以提高对复杂区域三维扫描成型数据的准确性。

2、本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本技术的实践而习得。

3、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种三维扫描成型方法，所述方法包括：沿需扫描区域的外圈扫描该区域获得该区域的外围点云数据；扫描该区域内各建筑的外圈获得该区域的建筑外点云数据；扫描该区域内各建筑的内部获得该区域的建筑内点云数据；合并外围点云数据、建筑外点云数据和建筑内点云数据并保存为区域点云数据。

4、在本技术的一个实施例中，基于前述方案，所述沿需扫描区域的外圈扫描该区域获得该区域的外围点云数据，包括：围绕需扫描区域设置包围该扫描区域的外圈环形轨道；于外圈环形轨道对角位置分别设置赋予当前位置三维坐标的控制站；用三维扫描仪沿外圈环形轨道扫描该区域获得该区域的外围点云数据。

5、在本技术的一个实施例中，基于前述方案，所述于外圈环形轨道对角位置分别设置赋予当前位置三维坐标的控制站后，所述方法还包括：于外圈环形轨道控制站之间设置若干固定标靶节点，三维扫描仪置于各固定标靶节点和控制站位置扫描所得的各点云数据与其相邻的固定标靶节点或控制站位置扫描所得的点云数据的相邻边界重合。

6、在本技术的一个实施例中，基于前述方案，所述于建筑外环形轨道设置若干固定标靶节点，包括：于外圈环形轨道控制站之间设置若干固定标靶节点，三维扫描仪置于各固定标靶节点位置扫描所得的各点云数据与其相邻的固定标靶节点位置扫描所得的点云数据的相邻边界重合。

7、在本技术的一个实施例中，基于前述方案，所述扫描该区域内各建筑的外圈获得该区域的建筑外点云数据，包括：围绕需扫描建筑设置包围该建筑的建筑外环形轨道；于建筑外环形轨道设置若干固定标靶节点；用三维扫描仪沿建筑外环形轨道扫描该建筑区域获得建筑外点云数据。

8、在本技术的一个实施例中，基于前述方案，所述扫描该区域内各建筑的内部获得该区域的建筑内点云数据，包括：于建筑内部的每层设置层内环形轨道；于层内环形轨道内设置若干的固定标靶节点，且相邻层之间至少有2个固定标靶节点视野相通；用三维扫描仪沿各层内环形轨道扫描该建筑获得建筑内点云数据。

9、在本技术的一个实施例中，基于前述方案，所述于层内环形轨道内设置若干的固定标靶节点，且相邻层之间至少有2个固定标靶节点视野相通，包括：各层内环形轨道之间设置垂直方向的联络线，联络线与各层内环形轨道相接处设置至少2个固定标靶节点。

10、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种三维扫描成型装置，所述装置包括：第一扫描单元，被用于沿需扫描区域的外圈扫描该区域获得该区域的外围点云数据；第二扫描单元，被用于扫描该区域内各建筑的外圈获得该区域的建筑外点云数据；第三扫描单元，被用于扫描该区域内各建筑的内部获得该区域的建筑内点云数据；合并单元，被用于合并外围点云数据、建筑外点云数据和建筑内点云数据并保存为区域点云数据。

11、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由处理器加载并执行以实现如上述的方法所执行的操作。

12、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种三维扫描设备，所述三维扫描设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器汇总存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由所述一个或多个处理器加载并执行以实现如上述的方法所执行的操作。

13、在本技术实施例的技术方案中，需扫描的区域划分为建筑和非建筑，需区域直接扫描得到外围点云数据，建筑外圈通过扫描得到建筑外点云数据，建筑内部通过扫描得到建筑内点云数据，外围点云数据、建筑外点云数据和建筑内点云数据叠加得到区域点云数据。经过分步扫描，需区域内的非建筑区域遮挡较少，可以通过建筑外点云数据和外圈点云数据合并得到非建筑区域的点云数据，建筑内部的多层结构复杂，建筑内部经过单独扫描，得到建筑内点云模型，非建筑区域的点云模型叠加建筑内的点云模型，准确得到该区域内的区域点云模型，提高区域点云模型数据的准确性。

14、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。