[實用新型]用于三維激光掃描系統的圓柱靶標

無效

• 申請號: 201020046967.0
• 申請日: 2010-01-20
• 公開（公告）號: CN201607214U
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 張愛武;胡少興;宮輝力
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;賀華廉

技術領域

本實用新型涉及三維激光掃描技術領域，具體地涉及一種三維激光掃描時所需要的靶標的結構改進。

背景技術

利用在場景中布置靶標的方法對三維激光掃描儀獲取的點云數據進行配準，具有精度高、速度快的特點。

而已有平面結構靶標，當激光從掃描儀發出點到打到靶標上點的連線和平面靶標的夾角較小時，經常出現誤識或無法找到靶標的情況。另外，已有平面結構靶標，一般需要使用粘貼的方式固定在場景中，若掃描對象是不允許粘貼操作的對象，如文物、藝術品等，靶標的固定就成為一個令人頭疼的問題。還有一些情況下，掃描對象的光反射強度較高，將使靶標難以從掃描對象上輕易區分開來，靶標也不宜粘貼在掃描對象上，這時候，靶標的固定方式依然存在問題。

雖然放在三角架上的萊卡公司的半球形平面靶標可以通過靶標旋轉解決上述問題，但是，給不同站點三維數據配準時，需要反復旋轉該半球形平面靶標，使該靶標的平面(即反光面)依次正對不同站點處的激光掃描儀。在靶標的旋轉過程中，將導致靶標反光面的中心坐標變化，從而給不同站點三維數據配準帶來誤差或導致無法配準；而當旋轉靶標碰到角架時，更是需要重新開始配準，屢次旋轉靶標也給配準工作帶來了很大的不便。

不論上述平面結構的靶標還是半球形的平面靶標，其反光面均呈平面形狀，而本實用新型提供的圓柱狀靶標，將反光面設為圓柱形狀，能夠很好地解決上述問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型的目的在于：提供一種用于三維激光掃描系統的圓柱靶標，將反光面設為圓柱形狀，解決平面靶標受激光入射角度所限的問題，還解決半球形平面靶標在旋轉過程中中心坐標發生變化的問題。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種用于三維激光掃描系統的圓柱靶標，其特征在于：該靶標的反光面呈圓柱狀。

在較佳的技術方案中：該圓柱靶標包括一體結構的靶標主體、座體和連接柱，其中：

該靶標主體呈圓柱狀，在其圓柱狀的外表面上涂有反光漆或者粘貼有反光紙，而成為所述的圓柱狀的反光面；

該座體是一個與該靶標主體同軸的圓柱體，其一端通過該連接柱與該靶標主體連接。

在較佳的技術方案中：該座體的另一端中心位置加工有一個螺紋孔。

在較佳的技術方案中：該座體的外圓周面上經過滾花加工而具有花紋。

在較佳的技術方案中：該圓柱靶標包括一體結構的靶標主體和連接座，其中：

該靶標主體呈圓筒狀，在其圓柱狀的外表面上涂有反光漆或者粘貼有反光紙，而成為一個圓柱狀的反光面；

該連接座是一個與該靶標主體同軸的圓筒，其一端開放，該開放的一端與該靶標主體相接。

在較佳的技術方案中：該連接座另一端封閉，并在該封閉的另一端的中心位置加工有一個通孔或者螺紋孔。

在較佳的技術方案中：該連接座的外圓柱表面經過滾花加工而具有花紋。

在較佳的技術方案中：該圓柱靶標包括分別加工的靶標主體和底座，其中：

該靶標主體是一個圓管體，其圓柱狀的外表面上涂有反光漆或者粘貼有反光紙，而成為一個圓柱狀的反光面；在該靶標主體的內圓柱面的下端還加工有一段內螺紋；

該底座具有一個底蓋和一個固定軸，該底蓋具有外螺紋而與該靶標主體的內螺紋螺接，該固定軸上端與該底蓋固定連接。

與現有技術相比較，本實用新型具有的有益效果是：

1、不同站點的激光掃描儀掃描到該圓柱靶標，無論從何角度，都相當于正對于圓柱狀反光面來掃描，因此，掃描精度較高。

2、任意一臺激光掃描儀掃描該圓柱靶標，將得到該圓柱靶標朝向該掃描的一側的半圓柱面的三維信息，然后用上述三維信息可以很方便地擬合出該圓柱靶標的中心軸線位置(擬合算法不是本實用新型的重點內容，在此不予贅述)。由于該圓柱靶標具有的對稱性，不同站點的激光掃描儀所擬合出來的中心軸線位置是相同的，因此不必旋轉靶標，即可完成場景中靶標中心位置坐標的確定。

3、本實用新型提供的圓柱靶標，若由于長期使用而有局部反光面掉漆，只要以圓柱軸線為軸旋轉該圓柱靶標，使反光面中反射效果較好的一面逐一朝向不同站點的激光掃描儀，能夠使每一激光掃描儀都得到較高的掃描精度。由于該圓柱靶標具有的對稱性，并由于底座與靶標主體同軸設置，所以在旋轉底座的過程中，并不會改變該圓柱靶標的軸線位置，能夠保證配準工作的順利進行。

4、本實用新型提供的圓柱靶標，不用粘貼固定，從而可以避免破壞場景中不允許粘貼操作的對象，也可以避開場景中光反射強度較高物品以防止出現干涉而影響掃描精度，因此，使用本實用新型提供的圓柱靶標，將提高靶標安放的靈活性。