[發(fā)明專利]一種便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710950920.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107782241A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀潤(rùn)峰;賀安之;賀寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京中高知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00;G01B11/30;G01B11/24;G01B11/16;G01N21/88;G01N21/84
• 代理公司: 南京九致知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32307
• 代理人: 王培松

1.一種便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀，其特征在于：包括標(biāo)線激光盒、激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒、模塊位置調(diào)整與安裝件、安裝平臺(tái)、移動(dòng)裝置以及計(jì)算機(jī)；

所述標(biāo)線激光盒內(nèi)固定有激光器，用于向標(biāo)線激光盒外部發(fā)射激光標(biāo)線；

所述激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒內(nèi)固定有激光標(biāo)線圖像探測(cè)器，用于探測(cè)激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒外的激光標(biāo)線；

所述安裝平臺(tái)上設(shè)置有安裝框架，所述標(biāo)線激光盒與激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒分別通過(guò)模塊位置調(diào)整與安裝件安裝于安裝框架上并保持激光器與激光標(biāo)線圖像探測(cè)器光軸共面，所述模塊位置調(diào)整與安裝件具有位置調(diào)整功能使得標(biāo)線激光盒與激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒之間的相對(duì)位置關(guān)系可調(diào)；

所述安裝平臺(tái)通過(guò)移動(dòng)裝置移動(dòng)，所述移動(dòng)裝置向計(jì)算機(jī)發(fā)送步進(jìn)信號(hào)，所述計(jì)算機(jī)根據(jù)獲得的步進(jìn)信號(hào)控制激光標(biāo)線圖像探測(cè)器進(jìn)行激光標(biāo)線圖像的斷面采集并進(jìn)行三維重構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀，其特征在于：所述安裝框架包括標(biāo)線激光盒安裝框架和激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒安裝框架，其中，

標(biāo)線激光盒安裝框架上設(shè)置有一個(gè)鉸鏈，用于連接標(biāo)線激光盒安裝框架和標(biāo)線激光盒；

激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒安裝框架上設(shè)置有兩個(gè)鉸鏈，其中一個(gè)鉸鏈連接激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒安裝框架和安裝平臺(tái)，另一個(gè)鉸鏈連接激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒安裝框架和激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒；

上述3個(gè)鉸鏈的鉸鏈轉(zhuǎn)軸均相互平行設(shè)置，且與激光軸和激光標(biāo)線圖像探測(cè)器的光軸所在的共面垂直；且每個(gè)鉸鏈上均設(shè)置有鉸鏈角度調(diào)節(jié)裝置和緊固裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀，其特征在于：所述安裝平臺(tái)上設(shè)置有貫穿平臺(tái)的通孔，所述通孔分別位于標(biāo)線激光盒和激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒的下方，通孔的大小設(shè)置成可容納對(duì)應(yīng)盒體以豎直翻轉(zhuǎn)方式通過(guò)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀，其特征在于：所述安裝平臺(tái)下方設(shè)置滾輪以及配套的步進(jìn)導(dǎo)軌，掃描時(shí)，所述安裝平臺(tái)通過(guò)滾輪沿著步進(jìn)導(dǎo)軌移動(dòng)，所述滾輪上設(shè)置有同步信號(hào)控制儀，所述同步信號(hào)控制儀向計(jì)算機(jī)發(fā)送滾輪的同步信號(hào)，所述計(jì)算機(jī)根據(jù)收到的同步信號(hào)控制激光標(biāo)線圖像探測(cè)器進(jìn)行激光標(biāo)線圖像采集。

5.根據(jù)權(quán)利要4所述的便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀，其特征在于：還包括標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)面，所述待測(cè)表面置于標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)面上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀，其特征在于：所述激光器采用單橫模激光，所述激光器設(shè)置有鮑威爾棱鏡，所述激光器發(fā)射的激光通過(guò)鮑威爾棱鏡擴(kuò)束為扇形平面光，調(diào)整標(biāo)線激光安裝盒框架使得所述激光平面垂直入射待測(cè)表面；所述激光標(biāo)線圖像探測(cè)器為面陣CCD，調(diào)整激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒安裝框架使得激光標(biāo)線圖像探測(cè)器的光軸與激光光軸共面，并且所述激光器、激光標(biāo)線圖像探測(cè)器和待測(cè)平面構(gòu)成三角測(cè)距關(guān)系。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀，其特征在于：所述激光器采用單橫模激光，所述激光器設(shè)置有鮑威爾棱鏡，所述激光器發(fā)射的激光通過(guò)鮑威爾棱鏡擴(kuò)束為扇形平面光，調(diào)整標(biāo)線激光安裝盒框架使得激光軸對(duì)待測(cè)表面進(jìn)行5°～10°掠射；所述激光標(biāo)線圖像探測(cè)器為面陣CCD，調(diào)整激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒安裝框架使得激光標(biāo)線圖像探測(cè)器高于激光器，激光標(biāo)線圖像探測(cè)器的光軸與激光光軸共面，激光標(biāo)線圖像探測(cè)器的光軸向激光標(biāo)線一側(cè)傾斜且與激光標(biāo)線相交，并利用差分原理進(jìn)行檢測(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀，其特征在于：所述安裝平臺(tái)上設(shè)置有固定部，所述安裝平臺(tái)通過(guò)固定部固定在車輛上；所述激光器采用單橫模激光；調(diào)整標(biāo)線激光安裝盒框架使得激光軸與下方的待測(cè)表面成20°～30°的夾角；所述激光標(biāo)線圖像探測(cè)器為面陣CCD且設(shè)置有超廣角鏡頭，調(diào)整激光標(biāo)線圖像探測(cè)器盒安裝框架使得激光標(biāo)線圖像探測(cè)器高于激光器，激光標(biāo)線圖像探測(cè)器的光軸與激光光軸共面，激光標(biāo)線圖像探測(cè)器的光軸與激光標(biāo)線垂直；所述車輛上的輪胎上設(shè)置有里程計(jì)碼盤(pán)，掃描時(shí)，所述車輛移動(dòng)，所述里程計(jì)碼盤(pán)向計(jì)算機(jī)發(fā)送碼盤(pán)分頻信號(hào)，所述計(jì)算機(jī)根據(jù)獲得的碼盤(pán)分頻信號(hào)控制激光標(biāo)線圖像探測(cè)器進(jìn)行間隔激光標(biāo)線圖像采集。

9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀，其特征在于：所述激光功率大于等于100毫瓦。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀，其特征在于：所述激光功率大于等于500毫瓦。