[實用新型]一種三維激光掃描儀

有效

• 申請號: 201320239873.9
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN203249594U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 賴智華;辛金棟;黃洪鍵;潘勇;曾悠兵
• 申請（專利權）人: 九江精密測試技術研究所
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01C1/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

????本實用新型涉及一種三維激光掃描儀，特別是一種具有大范圍、高精度和快速性能的三維激光掃描儀測量光路系統。

背景技術

三維激光掃描技術是近幾年發展起來的一項新興技術，可以全天候、快速、直接、高精度地采集大范圍區域的三維信息，建立三維數字化的測量物體模型，在逆向工程、文物保護、船舶測量、機械制造加工等領域有著廣泛應用前景。該技術是一項涉及光學、電學、機械、控制、圖像處理以及點云數據處理程序的綜合性技術，是對多種測量技術的綜合體現。?

三維激光掃描儀是由俯仰軸、方位軸組成的二維轉位機構拖動測距傳感器完成空間位置測量的儀器，包括俯仰軸電機、方位軸電機、基座和控制裝置。測量光路系統的核心技術是激光測距技術、圖像處理技術以及光學鍍膜技術。室外測量需要濾除可見光波段的干擾光，提高信噪比，因此激光測距技術基于近紅外波段激光，其基于脈沖法完成測距任務。圖像處理技術是在VC平臺上對工業相機的二次開發。

實用新型內容

????本實用新型其目的就在于提供一種三維激光掃描儀，實現了非接觸測量、提高系統信噪比、高精度采集距離信息的目的，還能夠實時裝載被測目標圖像，提高測量效率。具有測量精度高、測量速度快和操控便捷的特點。

實現上述目的而采取的技術方案，包括俯仰軸電機、方位軸電機、基座和控制裝置，所述俯仰軸電機輸出端連接俯仰軸圓光柵，俯仰軸電機軸線上設有與入射光線成45°放置的掃描鏡、測距鏡、相機反射鏡，所述掃描鏡入射光線后端設有方位軸電機，方位軸電機輸出端連接方位軸圓光柵，所述測距鏡入射光線后端設有測距傳感器，所述相機反射鏡入射光線后端設有工業相機。

有益效果

??與現有技術相比本實用新型具有以下優點。

1、本測量光路系統使三維激光掃描儀具有大范圍、高精度、快速和非接觸測量的特點；

2、室外測量中，外界可見光對測量形成干擾，為了提高信噪比，測距傳感器的出射激光在近紅外波段，提高測距精度；

3、人眼不能直接觀察測距傳感器發出的近紅外光信號，本光路系統實現測距光路與取景光路復用，工業相機實時裝載的圖像中心代表了測距傳感器的測距點；

????4、三維激光掃描儀可以根據工業相機采集的圖像快速旋轉到空間特征點位置，為儀器操控提供便捷，提高了測量效率。

附圖說明

????下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述。

圖1為本裝置光路圖。

圖2?為本裝置結構示意圖。

圖3為本裝置中測距鏡結構示意圖。

圖4為本裝置中掃描鏡結構示意圖。

圖5為本裝置中相機反射鏡結構示意圖。

圖6為本裝置中工業相機實時裝載圖像程序界面。

具體實施方式

????包括俯仰軸電機1、方位軸電機7、基座9和控制裝置6，如圖1、2所示，所述俯仰軸電機1輸出端連接俯仰軸圓光柵2，俯仰軸電機1軸線上設有與入射光線成45°放置的掃描鏡3、測距鏡4、相機反射鏡5，所述掃描鏡3入射光線后端設有方位軸電機7，方位軸電機7輸出端連接方位軸圓光柵8，所述測距鏡4入射光線后端設有測距傳感器11，所述相機反射鏡5入射光線后端設有工業相機10。

????所述測距傳感器11為LMS30，所述工業相機10為JMC-TC202-USB-AT。

所述掃描鏡3包括基材和鍍膜，如圖4所示，基材為K9玻璃，基材橫截面為六邊形，掃描鏡3一面鍍反射膜，在波長范圍為400nm～950nm，α＝45°處其反射率大于99％；所述測距鏡4包括基材和鍍膜，如圖3所示，基材為K9玻璃，基材橫截面為六邊形，測距鏡4一面鍍反射膜，在波長為905nm，α＝45°處其反射率大于99％，另一面鍍增透膜，在波長范圍為400nm～700nm，α＝45°處寬帶增透，其透過率大于90％；所述相機反射鏡5包括基材和鍍膜，如圖5所示，基材為K9玻璃，基材橫截面為六邊形，相機反射鏡5一面鍍反射膜，在波長范圍為400nm～950nm，α＝45°處其反射率大于99％。