[發明專利]一種便攜式模塊組合多功能激光三維掃描儀

在審

• 申請號: 201710950920.3
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107782241A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 賀潤峰;賀安之;賀寧
• 申請（專利權）人: 南京中高知識產權股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/30;G01B11/24;G01B11/16;G01N21/88;G01N21/84
• 代理公司: 南京九致知識產權代理事務所(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：包括標線激光盒、激光標線圖像探測器盒、模塊位置調整與安裝件、安裝平臺、移動裝置以及計算機；

所述標線激光盒內固定有激光器，用于向標線激光盒外部發射激光標線；

所述激光標線圖像探測器盒內固定有激光標線圖像探測器，用于探測激光標線圖像探測器盒外的激光標線；

所述安裝平臺上設置有安裝框架，所述標線激光盒與激光標線圖像探測器盒分別通過模塊位置調整與安裝件安裝于安裝框架上并保持激光器與激光標線圖像探測器光軸共面，所述模塊位置調整與安裝件具有位置調整功能使得標線激光盒與激光標線圖像探測器盒之間的相對位置關系可調；

所述安裝平臺通過移動裝置移動，所述移動裝置向計算機發送步進信號，所述計算機根據獲得的步進信號控制激光標線圖像探測器進行激光標線圖像的斷面采集并進行三維重構。

2.根據權利要求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線激光盒安裝框架和激光標線圖像探測器盒安裝框架，其中，

標線激光盒安裝框架上設置有一個鉸鏈，用于連接標線激光盒安裝框架和標線激光盒；

激光標線圖像探測器盒安裝框架上設置有兩個鉸鏈，其中一個鉸鏈連接激光標線圖像探測器盒安裝框架和安裝平臺，另一個鉸鏈連接激光標線圖像探測器盒安裝框架和激光標線圖像探測器盒；

上述3個鉸鏈的鉸鏈轉軸均相互平行設置，且與激光軸和激光標線圖像探測器的光軸所在的共面垂直；且每個鉸鏈上均設置有鉸鏈角度調節裝置和緊固裝置。

3.根據權利要求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：所述安裝平臺上設置有貫穿平臺的通孔，所述通孔分別位于標線激光盒和激光標線圖像探測器盒的下方，通孔的大小設置成可容納對應盒體以豎直翻轉方式通過。

4.根據權利要求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：所述安裝平臺下方設置滾輪以及配套的步進導軌，掃描時，所述安裝平臺通過滾輪沿著步進導軌移動，所述滾輪上設置有同步信號控制儀，所述同步信號控制儀向計算機發送滾輪的同步信號，所述計算機根據收到的同步信號控制激光標線圖像探測器進行激光標線圖像采集。

5.根據權利要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：還包括標準平臺面，所述待測表面置于標準平臺面上。

6.根據權利要求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，所述激光器設置有鮑威爾棱鏡，所述激光器發射的激光通過鮑威爾棱鏡擴束為扇形平面光，調整標線激光安裝盒框架使得所述激光平面垂直入射待測表面；所述激光標線圖像探測器為面陣CCD，調整激光標線圖像探測器盒安裝框架使得激光標線圖像探測器的光軸與激光光軸共面，并且所述激光器、激光標線圖像探測器和待測平面構成三角測距關系。

7.根據權利要求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，所述激光器設置有鮑威爾棱鏡，所述激光器發射的激光通過鮑威爾棱鏡擴束為扇形平面光，調整標線激光安裝盒框架使得激光軸對待測表面進行5°～10°掠射；所述激光標線圖像探測器為面陣CCD，調整激光標線圖像探測器盒安裝框架使得激光標線圖像探測器高于激光器，激光標線圖像探測器的光軸與激光光軸共面，激光標線圖像探測器的光軸向激光標線一側傾斜且與激光標線相交，并利用差分原理進行檢測。

8.根據權利要求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：所述安裝平臺上設置有固定部，所述安裝平臺通過固定部固定在車輛上；所述激光器采用單橫模激光；調整標線激光安裝盒框架使得激光軸與下方的待測表面成20°～30°的夾角；所述激光標線圖像探測器為面陣CCD且設置有超廣角鏡頭，調整激光標線圖像探測器盒安裝框架使得激光標線圖像探測器高于激光器，激光標線圖像探測器的光軸與激光光軸共面，激光標線圖像探測器的光軸與激光標線垂直；所述車輛上的輪胎上設置有里程計碼盤，掃描時，所述車輛移動，所述里程計碼盤向計算機發送碼盤分頻信號，所述計算機根據獲得的碼盤分頻信號控制激光標線圖像探測器進行間隔激光標線圖像采集。

9.根據權利要求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.根據權利要求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。