[發明專利]一種基于二維激光掃描儀的“V”型靶標及坐標測量方法

有效

• 申請號: 201811209714.8
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109341525B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 張福民;張畫迪;曲興華;錢興
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉玥

本發明公開了一種基于二維激光掃描儀的“V”型靶標及坐標測量方法，包括二維激光掃描儀、“V”型靶標、連接件、夾具、三腳架等。將二維激光掃描儀通過連接件與三腳架連接；將二維激光掃描儀通過以太網線或USB連接線與上位機連接；設計“V”型靶標并將“V”型靶標通過夾具、連接件與三腳架連接。通過二維激光掃描儀對測量范圍內空間點進行測量，使用算法對空間點進行篩選，對“V”型靶標進行識別，利用“V”型靶標的形狀特征，得到指定測量點的二維坐標。本發明具有測量場易于搭建、成本相對低廉、具有較大的測量范圍、相對較高的測量精度等特點。可以在工業測量等領域得到應用。

技術領域

本發明涉及二維激光掃描儀，特別涉及一種基于二維激光掃描儀的“V”型靶標及二維激光掃描儀配合“V”型靶標的坐標測量方法。

背景技術

工業測量是在工業生產和科研的各個環節中，為產品的設計、模擬、測量、放樣、仿制、仿真、產品質量控制、產品運動狀態等提供測量技術支撐的一門學科。激光以其良好的定向性和能量集中性，在工業測量領域有重要的應用。

能夠進行坐標測量的儀器有激光跟蹤儀等，其精度較高同時成本也很高。激光掃描儀依靠高精度的定速旋轉轉鏡實現對測量窗口范圍內的環境進行掃描，常用在導航、環境形貌測繪和工業產品在線檢測等領域。同時根據激光掃描儀的測量原理，激光掃描儀完全能夠勝任坐標測量的工作，特別是涉及平面內的坐標測量時，二維激光掃描儀能在保證一定精度的前提下，將成本控制在數萬元甚至更低的級別。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中應用二維激光掃描儀進行平面內的多點坐標測量的不足，提供一種基于二維激光掃描儀的“V”型靶標及坐標測量方法，本發明采用二維激光掃描儀配合自主設計的“V”型靶標和坐標測量方法，通過裝置與方法的結合及算法，實現對平面內特定點坐標的測量。

本發明所采用的技術方案是：一種基于二維激光掃描儀的“V”型靶標，包括靶標板、簡易測角裝置、氣泡調平裝置、連接件、靶標三腳架、鉛垂線；

所述靶標板包括兩塊有機玻璃底板和反光貼紙，兩塊所述有機玻璃底板沿短邊拼接，所述反光貼紙覆蓋粘貼在所述有機玻璃的表面并將兩塊所述有機玻璃底板連接起來，形成“V”型靶標板；

所述簡易測角裝置用于對所述靶標板的張角進行測量；

所述氣泡調平裝置平面與所述靶標板平面垂直，用于將所述靶標板調成水平，使所述兩塊有機玻璃底板的拼接線與水平面垂直；

所述連接件用于將所述靶標板與所述靶標三腳架相連接；

所述靶標三腳架用于調整所述靶標板的高度，以適用于不同的測量環境；

所述鉛垂線用于標記測量點。

進一步的，所述反光貼紙粘貼在所述靶標板的內側或外側，以構成兩種不同的“V”型靶標。

進一步的，所述連接件包括干板架、快裝板、轉接螺絲；所述干板架用于夾持所述靶標板；所述快裝板內開設有長條槽，所述干板架通過轉接螺絲連接在所述長條槽內，并能在所述長條槽內移動，以調整所述靶標板的角度；所述快裝板安裝在所述靶標三腳架上。

本發明所采用的另一技術方案是：一種上述基于二維激光掃描儀的“V”型靶的坐標測量方法，包括以下步驟：

步驟一、裝置連接與測量場搭建，其中，所述的測量場搭建包括：設置二維激光掃描儀位置，調平靶標和二維激光掃描儀，在待測點的位置設置靶標，調整靶標與二維激光掃描儀測量平面高度一致；

步驟二、二維激光掃描儀的軟件連接與初始化；