[發明專利]基于慣性導航的自定位流動式快速掃描測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201510363641.8
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104964656A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 張福民;陳喆;曲興華
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01C11/00;G01C21/16
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種基于慣性導航的自定位流動式快速掃描測量裝置，包括用于實施密集點云三維坐標掃描測量的雙目結構光掃描單元，所述雙目結構光掃描單元包括第一工業相機(1)、第二工業相機(2)和一個結構光投射器(3)，其特征在于：

所述第一工業相機(1)和第二工業相機(2)光軸的夾角為60°，分別圍繞所述第一工業相機(1)和第二工業相機(2)光軸布置有多個LED(6)，所述第一工業相機(1)和第二工業相機(2)均分別安裝有干涉濾光片；以所述第一工業相機(1)和第二工業相機(2)之間的連線為基線，所述基線的長度為L，所述結構光投射器(3)布置在過該基線中點的垂線上、且與所述第一工業相機(1)光軸與第二工業相機(2)光軸交點的距離為0.8～1L；所述結構光投射器(3)的正上方設有慣性導航單元(4)，所述結構光投射器(3)的正下方設有觸發器(5)，所述雙目結構光掃描單元和慣性導航單元(4)及LED(6)均與該觸發器(5)連接，通過所述觸發器(5)控制上述所有器件的通電、斷電狀態。

2.一種基于慣性導航的自定位流動式快速掃描測量方法，其特征在于，利用如權利要求1所述基于慣性導航的自定位流動式快速掃描測量裝置，并包括以下步驟：

通過所述觸發器(5)給裝置上電；利用所述結構光投射器(3)投射固定模式的結構光線到被測物體上，所述第一工業相機(1)和第二工業相機(2)同時對被測物體及其投射在被測物體上的固定模式的結構光線進行拍照，與此同時，所述慣性導航單元實時測量所述雙目結構光掃描單元的位姿，將所述第一工業相機(1)和第二工業相機(2)采集到得圖像傳輸到一計算機中，利用雙目視覺原理解算當前拍攝位姿下的被測物體的三維坐標，根據所述慣性導航單元(4)得到的雙目結構光掃描單元的實時位姿數據，將當前位姿下的所述雙目結構光掃描單元得到的被測物體的測量數據通過坐標轉換到同一坐標系下，實現被測物體當前位姿下的三維形貌掃描數據；以此類推，直至獲得整個被測物體的三維形貌掃描數據的密集點云。