[實用新型]一種基于無線同步的跟蹤裝置及掃描系統

有效

• 申請號: 201921569082.6
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN210719062U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 李洲強;董偉超;杜華;李仁舉
• 申請（專利權）人: 北京天遠三維科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;H04J3/06;H04W12/06;H04W56/00;H04W76/10
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張秀程

本實用新型實施例提供一種基于無線同步的跟蹤裝置及掃描系統，其中，跟蹤裝置包括：至少兩個第一成像模塊、第一移動處理平臺、第一時鐘同步模塊以及第一天線模塊；第一成像模塊與第一移動處理平臺、第一時鐘同步模塊連接；第一移動處理平臺與第一天線模塊連接，第一時鐘同步模塊與掃描裝置進行數據交互，實現時鐘同步；第一天線模塊與無線數據網關通信連接。本實用新型實施例提供的系統，實現了全無線跟蹤掃描測量的整體方案。

技術領域

本實用新型涉及三維掃描技術領域，尤其涉及一種基于無線同步的跟蹤裝置及掃描系統。

背景技術

近年來，三維掃描作為一種快速三維數字化技術被越來越多地應用在各個領域，包括逆向工程、工業檢測、計算機視覺、CG制作等等，特別是在當前發展迅猛的3D打印和智能制造領域，三維掃描作為前端三維數字化和三維視覺傳感技術，已經成為產業鏈上的重要一環；同時，各類應用在三維掃描設備的成本、實用性、精確性和可靠性等諸多方面提出了更高的要求。

在工業現場三維測量場景中，在很多面對實際應用的情況無法在被測量物上進行用以空間定位的輔助標志點的粘貼，因此在技術方案上衍生出一種使用跟蹤式測量裝置對掃描裝置進行空間坐標定位。二者組合成跟蹤式掃描系統，實現對被測量物的精確三維掃描的測量方式，此種方式可實現無需在被測量物上粘貼輔助標志點而完成掃描工作。

在此系統中存在跟蹤裝置與掃描裝置，兩者之間需要精確的工作時鐘同步需求以保證系統的整體精度，同時需要信號鏈路作為掃描儀到計算系統的數據傳輸；在傳統的系統中需要使用物理線纜實現數據以及同步信號的鏈路實現，這個線纜對很多使用現場帶來很大的不便。

實用新型內容

為解決現有的掃描系統中需要使用物理線纜實現數據以及同步信號的鏈路實現的問題，本實用新型實施例提供一種基于無線同步的跟蹤裝置及掃描系統。

一方面，本實用新型實施例提供一種基于無線同步的跟蹤裝置，包括：至少兩個第一成像模塊、第一移動處理平臺、第一時鐘同步模塊以及第一天線模塊；其中，第一成像模塊分別與第一移動處理平臺以及第一時鐘同步模塊連接，用于根據投影圖案從不同視點獲得掃描裝置所在空間位置的2D圖像數據，并將2D圖像數據發送至第一移動處理平臺；第一移動處理平臺與第一天線模塊連接，用于接收第一成像模塊發送的2D圖像數據，并進行前端處理運算，并將運算后的數據通過第一天線模塊發送至計算機終端；第一時鐘同步模塊與掃描裝置進行數據交互，實現時鐘同步；第一天線模塊與無線數據網關通信連接，用于無線發送和接收第一時鐘同步模塊的數據和第一移動處理平臺的數據，將第一移動處理平臺發送的運算后的數據發送至計算機終端，以及將第一時鐘同步模塊的數據與掃描裝置進行交互。

進一步地，第一時鐘同步模塊包括：第一同步邏輯控制器和第一無線同步協調單元；其中，第一同步邏輯控制器和第一無線同步協調單元通信連接，第一無線同步協調單元向第一同步邏輯控制器輸入控制信號；第一同步邏輯控制器與第一成像模塊連接，用于根據控制信號向第一成像模塊輸出脈沖信號；第一無線同步協調單元與第一天線模塊連接，用于通過第一天線模塊接收和發送數據。

進一步地，第一無線同步協調單元包括第一同步脈沖協調器、第一射頻收發器和第一功率放大器；其中，第一射頻收發器分別與第一同步脈沖協調器和第一功率放大器連接；第一同步脈沖協調器與第一同步邏輯控制器連接，用于向第一同步邏輯控制器輸入脈沖信號；第一功率放大器與第一天線模塊連接，用于通過第一天線模塊接收和發送數據。

進一步地，第一天線模塊包括：第一無線數據傳輸單元，第一天線復用器和第一內置天線；其中，第一天線復用器分別與第一無線數據傳輸單元以及第一內置天線連接，第一無線數據傳輸單元與第一移動處理平臺連接，第一天線復用器與第一時鐘同步模塊連接；第一無線數據傳輸單元用于實現跟蹤裝置和掃描裝置與計算機終端的通信連接；第一天線復用器用于根據接收的信號的類型，選擇與信號的類型對應的第一內置天線的天線匹配電路；第一內置天線用于利用天線匹配電路，對信道進行匹配。