[實用新型]便攜式環境三維掃描系統

有效

• 申請號: 201822007356.4
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN209248020U
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 何國建;閆飛;慕錚;莊嚴
• 申請（專利權）人: 大連航佳機器人科技有限公司
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 閃紅霞

本實用新型公開一種便攜式環境三維掃描系統，有方形機殼，方形機殼的上面固定有多線激光雷達、一個側面固定有單線激光雷達、剩余三個側面分別設有鏡頭，方形機殼的下面接有手柄及線纜，線纜與計算單元盒相接；方形機殼內設有多線激光傳感器采集板、交換機、通用串行總線集線器、第一圖像處理單元、第二圖像處理單元、第三圖像處理單元及分電源板，多線激光雷達通過多線激光傳感器采集板與交換機相接，單線激光雷達與交換機相接，與鏡頭相接的第一、第二及第三圖像處理單元均與通用串行總線集線器相接，交換機、通用串行總線集線器均通過線纜與置于計算單元盒內的計算機板卡相接，在計算單元盒內還設有總電源板，總電源板通過線纜與分電源板相接。

技術領域

本實用新型涉及一種測繪測量設備，尤其是一種使用方便，可有效提高作業效率的便攜式環境三維掃描系統。

背景技術

環境的移動測量和三維建模已廣泛應用于地理測繪、機器人及無人機等領域。以往，三維場景的信息采集設備分為移動式激光掃描和固定式激光掃描兩種。移動式激光掃描通常是基于車載的移動測量系統，但是依賴于全球衛星導航系統（Global NavigationSatellite System，GNSS）和慣性導航系統，只能用于室外環境，無法應用于對于室內或地下空間等沒有GNSS信號的環境。固定式激光掃描雖可以用于室內及室外環境，但是對于復雜場景需要大量換站，再進行點云拼接，獲取數據的效率低下。目前，已有即時定位與地圖構建技術（simultaneous localization and mapping, SLAM）技術應用于移動測繪，其工作原理是由工控機實時采集三維激光點云數據及三個方向的彩色圖像數據，通過運行在工控及中的“SLAM軟件算法”及“二維圖像與三維點云的映射軟件算法”，實時得到全局的三維點云數據，解決了地面移動測量系統對GNSS信號的依賴及數據采集效率低下等問題。但現有基于SLAM技術的數據采集設備是將雷達圖像處理單元等設備設置在推車上，只適用于地面水平的環境，使用不便。

發明內容

本實用新型是為了解決現有技術所存在的上述技術問題，提供一種使用方便，可有效提高作業效率的便攜式環境三維掃描系統。

本實用新型的技術解決方案是：一種便攜式環境三維掃描系統，有方形機殼，方形機殼的上面固定有軸線豎直的多線激光雷達，方形機殼的一個側面固定有軸線水平的單線激光雷達，剩余三個側面分別設有鏡頭，方形機殼的下面接有手柄及線纜，所述線纜與計算單元盒相接；所述方形機殼內設有多線激光傳感器采集板、交換機、通用串行總線集線器、第一圖像處理單元、第二圖像處理單元、第三圖像處理單元及分電源板，所述多線激光雷達通過多線激光傳感器采集板與交換機相接，所述單線激光雷達與交換機相接，分別與鏡頭相接的第一圖像處理單元、第二圖像處理單元及第三圖像處理單元均與通用串行總線集線器相接，所述交換機、通用串行總線集線器均通過線纜與置于計算單元盒內的計算機板卡相接，在計算單元盒內還設有總電源板，總電源板通過線纜與分電源板相接。

本實用新型是基于SLAM技術的設備，不僅解決了地面移動測量系統對GNSS信號的依賴及數據采集效率低下等問題，而且將激光雷達、鏡頭、圖像處理單元、交換機、通用串行總線集線器、計算機及電源等單元合理布局，可避免各單元之間的相互干擾、保證設備正常工作，同時具有結構緊湊、外形小巧、便于攜帶等優點，可手持或放置于配套背包、無人機、機器人等其它載體上實時得到全局的三維點云數據，使用方便。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。

圖2、圖3是本實用新型實施例的電路原理框圖。

具體實施方式

本實用新型的便攜式環境三維掃描系統如圖1、圖2、圖3所示，有方形機殼1，方形機殼1的上面固定有軸線豎直的16線激光雷達2，方形機殼1的一個側面固定有軸線水平的單線激光雷達3，剩余三個側面分別設有鏡頭4，方形機殼1的下面接有手柄5及線纜6，線纜6與計算單元盒7相接；方形機殼1內設有16線激光傳感器采集板、交換機、通用串行總線集線器（USB-HUB）、第一圖像處理單元、第二圖像處理單元、第三圖像處理單元及一個分電源板，還可以設置用于顯示工作狀態的指示燈。16線激光雷達2通過16線激光傳感器采集板與交換機相接，單線激光雷達3直接與交換機相接，分別與鏡頭4相接的第一圖像處理單元、第二圖像處理單元及第三圖像處理單元均與通用串行總線集線器相接，交換機、通用串行總線集線器均通過線纜6與置于計算單元盒7內的計算機板卡相接，在計算單元盒7內還設有總電源板及開關等，總電源板通過線纜6與分電源板相接，分別將總電源分為不同的工作電壓。