[實用新型]結合定位定姿系統的三維旋轉掃描測量系統

有效

• 申請號: 201020270254.2
• 申請日: 2010-07-22
• 公開（公告）號: CN201858963U
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 宮輝力;王留召;鐘若飛;劉先林
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務所 11353
• 代理人: 雷志剛

技術領域

本實用新型涉及一種測量系統，尤其涉及一種結合定位定姿系統的三維旋轉掃描測量系統。?

背景技術

隨著激光技術的快速發展，激光三維掃描技術廣泛應用于各個領域，目前，在移動測量領域，激光三維掃描技術已經由傳統的單點采集數據方式變為連續自動采集數據方式，大大提高了測量效率。然而，當被測目標物較大時，需要采取拼站的形式進行掃描，即將被測物體分成多個站點，分別進行掃描，然后對獲取的點云數據進行拼接，為保證拼接的準確性，要使相鄰站點的點云具有一定的重疊度，利用掃描儀可識別的標靶作為相鄰站點的公用控制點，將各個站點的獨立坐標系轉換在同一坐標系下，對于大型施工現場、復雜的建筑物等，拼接的工作量相當大，而且也會降低測量精度。?

實用新型內容

鑒于現有技術中存在的上述問題，本實用新型的主要目的在于解決現有技術的缺陷，提供一種低工作量、高精度的三維測量系統。?

一種結合定位定姿系統的三維旋轉掃描測量系統，包括一定位定姿裝置、一影像采集裝置、一具有一旋轉中心的電子轉臺及一整合裝置，所述定位定姿裝置及影像采集裝置安裝在所述電子轉臺上，且所述定位定姿裝置及影像采集裝置的坐標中心與所述電子轉臺的旋轉中心重合，所述定位定姿裝置用于獲取所述電子轉臺的絕對位置數據，所述影像采集裝置用于獲取一被測目標物的點云數據，所述整合裝置用于對所述電子轉臺的絕對位置數據以及所述被測目標物的點云數據進行聯合解算，以得到所述被測目標物的點云的絕對位置數據并建立所述被測目標物的三維模型。?

本實用新型的有益效果為：所述結合定位定姿系統的三維旋轉掃描測量?系統將定位定姿裝置與影像采集裝置相結合，在測量范圍較大時，可直接得到被測目標物的各站點的點云的絕對位置數據，無需設置同名靶標進行測站之間的拼站工作，減少了工作量，提高了測量精度。?

附圖說明

圖1為本實用新型結合定位定姿系統的三維旋轉掃描測量系統較佳實施方式的結構示意圖。?

圖2為圖1中的定位定姿裝置、影像采集裝置以及整合裝置的連接示意圖。?

圖3為本實用新型結合定位定姿系統的三維旋轉掃描測量系統進行三維測量時的流程圖。?

具體實施方式

下面將結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步說明。?

請參考圖1，本實用新型結合定位定姿系統的三維旋轉掃描測量系統1用于測量一目標物的三維信息，所述結合定位定姿系統的三維旋轉掃描測量系統1可安裝在一運動載體上或一固定物上，當所述結合定位定姿系統的三維旋轉掃描測量系統1安裝在運動載體上時，可實現對被測目標物的移動測量。所述結合定位定姿系統的三維旋轉掃描測量系統1的較佳實施方式包括一定位定姿裝置10、一影像采集裝置20、一電子轉臺30及一整合裝置40，所述定位定姿裝置10、影像采集裝置20以及所述整合裝置40之間通過信號線相互連接或者以無線的方式進行通信。?

所述定位定姿裝置10及影像采集裝置20固定安裝在所述電子轉臺30的上，所述電子轉臺30具有一旋轉中心，所述定位定姿裝置10及影像采集裝置20的坐標中心與所述電子轉臺30的旋轉中心重合，所述電子轉臺30可繞其旋轉中心做360度水平旋轉運動，當所述電子轉臺30旋轉時，所述定位定姿裝置10及影像采集裝置20隨所述電子轉臺30旋轉。?

請繼續參考圖2，所述定位定姿裝置10用于獲取所述電子轉臺30的絕對位置數據，其包括一慣性測量單元(Inertial?Measurement?Unit，IMU)110及一全球衛星定位系統(Global?Position?System，GPS)120，所述慣性測量系?統110用于獲取所述電子轉臺30繞其旋轉中心旋轉的角度，所述全球定位系統120用于測量所述電子轉臺30的旋轉中心在全球統一坐標系(WGS-84)下的絕對坐標。?

本實施方式中，所述影像采集裝置20為一激光掃描儀，用于對被測目標物進行激光掃描以獲取被測目標物的點云數據。?

所述整合平臺40用于接收所述慣性測量單元110所獲取的電子轉臺30的旋轉角度以及所述全球定位系統120獲取的電子轉臺30的旋轉中心在全球統一坐標系(WGS-84)下的絕對坐標以及所述影像采集裝置20獲取的點云數據，并對接收的數據進行聯合解算，得到被測目標物的點云的絕對位置數據，即所述被測目標物的點云在所述全球統一坐標系下的絕對坐標。當測量范圍較大時，可通過上述方法分別獲取被測目標物各個測站的點云在所述全球統一坐標系下的絕對坐標，最后建立所述被測目標物的三維模型。?