[發明專利]三維激光掃描測量方法和裝置

有效

• 申請號: 201010237247.7
• 申請日: 2010-07-22
• 公開（公告）號: CN101922912A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 張達;楊小聰;余樂文;王利崗;陳凱;張元生;張曉樸
• 申請（專利權）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;孟麗娟

1.一種三維激光掃描測量方法，其特征在于，包括：

分別測量出初始測量點所在的鄰區域中的各個測量點與三維激光掃描儀的可旋轉測量頭之間的距離；

根據所述各個測量點與三維激光掃描儀的可旋轉測量頭之間的距離，按照設定的算法計算得到所述可旋轉測量頭的下一次的角度增量；

根據所述角度增量得到下一個測量點，分別測量出所述下一個測量點所在的鄰區域中的各個測量點與三維激光掃描儀的可旋轉測量頭之間的距離。

2.根據權利要求1所述的三維激光掃描測量方法，其特征在于，所述的分別測量出初始測量點所在的鄰區域中的各個測量點與三維激光掃描儀的可旋轉測量頭之間的距離，包括：

獲取并記錄三維激光掃描儀的主機的初始空間位置和姿態；

選取被測目標表面的某個測量點為初始測量點，測量所述可旋轉測量頭與所述初始測量點之間的距離，并且獲取所述三維激光掃描儀的軸向角度測量裝置和徑向角度測量裝置的測量值，計算得到所述初始測量點的三維空間坐標；

將所述可旋轉測量頭沿軸向或者沿徑向或者同時沿軸向和徑向旋轉預先設定的角度增量，獲取下一個測量點，測量所述可旋轉測量頭與所述下一個測量點之間的距離，并且獲取所述三維激光掃描儀的軸向角度測量裝置和徑向角度測量裝置的測量值，計算得到所述下一個測量點的三維空間坐標；

按照所述預先設定的角度增量，分別測量出所述初始測量點所在的鄰區域中的各個測量點與可旋轉測量頭之間的距離，并且獲取所述軸向角度測量裝置和徑向角度測量裝置的測量值，計算得到所述初始測量點所在的鄰區域中的各個測量點的三維空間坐標。

3.根據權利要求2所述的三維激光掃描測量方法，其特征在于，所述的初始測量點所在的鄰區域包括：以所述初始測量點為中心的設定范圍內的區域。

4.根據權利要求1所述的三維激光掃描測量方法，其特征在于，所述的根據所述各個測量點與三維激光掃描儀的可旋轉測量頭之間的距離，按照設定的算法計算出所述可旋轉測量頭的下一次的角度增量，包括：

所述可旋轉測量頭的下一次的角度增量θ的計算公式如下：

θ=k1(a×l)+(b×Δl)+(c×d)]]>

所述l為最近一次測量得到的可旋轉測量頭與被測目標表面的測量點之間的距離，所述a為l的調節系數；

所述Δl為最近一次測量得到的可旋轉測量頭與被測目標表面的測量點之間的距離，與上一次測量得到的可旋轉測量頭與被測目標表面的測量點之間的距離之間的差值，所述b為Δl的調節系數；

所述d為所述初始測量點的鄰區域中包含的各個測量點與可旋轉測量頭之間的距離的方差，所述c為d的調節系數；

所述k為角度增量θ的整體調節系數。

5.根據權利要求1至4任一項所述的三維激光掃描測量方法，其特征在于，所述的根據所述各個測量點與三維激光掃描儀的可旋轉測量頭之間的距離，按照設定的算法計算出所述可旋轉測量頭的下一次的角度增量，包括：

將所述可旋轉測量頭沿軸向或者沿徑向或者同時沿軸向和徑向旋轉所述計算得到的下一次的角度增量，得到下一個測量點；

測量所述可旋轉測量頭與所述下一個測量點之間的距離，并且獲取所述三維激光掃描儀的軸向角度測量裝置和徑向角度測量裝置的測量值，計算得到所述下一個測量點的三維空間坐標；

分別測量出所述下一個測量點所在的鄰區域中的各個測量點與可旋轉測量頭之間的距離，并且獲取所述軸向角度測量裝置和徑向角度測量裝置的測量值，計算得到所述下一個測量點所在的鄰區域中的各個測量點的三維空間坐標。