[發明專利]低成本三維激光掃描儀

有效

• 申請號: 201310299623.9
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103335630A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 肖瑾;郭驍;馬驥驍;盧偉雄;韓頌
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低成本三維激光掃描儀，其特征在于：該裝置由硬件和軟件兩大部分構成；硬件部分包括：CMOS攝像機，808納米（nm）一字線激光器，MSP430單片機，步進電機，電機驅動器以及機殼；軟件算法部分包括：轉臺控制軟件，圖像識別軟件與點云繪制軟件；

所述CMOS攝像機，感光元件為CMOS，動態分辨率默認為640x480，靜態分辨率為1200x1600，幀率30幀，傳輸接口為USB2.0（一種數據傳輸接口協議），其中需要移除攝像頭鏡片中的紅外截止濾光片，同時在攝像頭外部加裝808nm高通濾光片；

所述808nm一字線激光器，激光波長808nm，功率500毫瓦（mw）；

所述MSP430單片機，為一種16位超低功耗、具有精簡指令集和混合信號的處理器；

所述步進電機，步進角為1.8度（°），分辨率為0.02°（無細分）、3.6秒（″）（20細分），帶一傳動比為90:1的減速器組成轉臺；

所述電機驅動器，為M542型驅動器，主要驅動42、57型兩相混合式步進電機，其微步細分數有15種，最大步數為25600脈沖每轉（Pulse/rev），其工作峰值電流范圍為1.5安培（A）～4.5安培（A），輸出電流共有8檔，電流的分辨率約為0.45A；

所述轉臺控制軟件，脈沖控制轉臺轉動，通過串口通訊，將上位機發出的信號傳給單片機，單片機輸出信號給轉臺，根據輸出信號的頻率控制轉臺的轉速；

所述圖像識別軟件，對攝像機所得圖像進行平滑處理，著色處理后，判斷其中激光線的位置，并依照函數關系解出距離信息，從而得到一系列點的坐標；

所述點云繪制軟件，通過Open?GL圖像庫，點云繪制在模擬的三維環境中，同時采用了鬼火引擎，對點云進行更優化的顯示與處理。