[發明專利]三維激光掃描系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202011237983.2
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112504174B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 俞艷波;楊雙龍;楊立濤;魏朝庭;普慶紅;張龍;李小松;劉章良;盧進宏;李琦;蘇海華
• 申請（專利權）人: 玉溪礦業有限公司
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 昆明潤勤同創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 53205
• 代理人: 李孝明

1.一種三維激光掃描系統，包括三維激光掃描儀可旋轉測量頭和距離測量模塊，其特征在于：所述距離測量模塊包括測距模塊、角度增量調節模塊和測量點確認模塊；所述測距模塊用于測量測量點和所述三維激光掃描儀可旋轉測量頭之間的距離；所述角度增量調節模塊用于根據初始角度增量、預設空間分辨率和測量點與所述三維激光掃描儀可旋轉測量頭之間的距離，按照預設算法計算得到新的角度增量；所述測量點確認模塊用于根據計算得到的新的角度增量確定新的測量點，并將新的測量點信息發送給測距模塊；

所述預設算法為：

當l'^(n-1)-l₁≤A，且0＜kθ'^(n-1)＜θ時，θ'⁽ⁿ⁾＝kθ'^(n-1)；(k≥1,n≥1,n∈N^*)

當l'^(n-1)-l₁≤A，且kθ'^(n-1)≥θ時，θ'⁽ⁿ⁾＝θ；(n≥1,n∈N^*)

當l'^(n-1)-l₁＞A時，

所述l₁為初始測量點和所述三維激光掃描儀可旋轉測量頭之間的距離；

所述l₂為在初始測量點基礎上轉動初始角度增量θ得到的第二測量點與所述三維激光掃描儀可旋轉測量頭之間的距離；

所述l'^(n-1)為以初始測量點為起點旋轉θ'^(n-1)得到的測量點和所述三維激光掃描儀可旋轉測量頭之間的距離；

所述l'⁽ⁿ⁾為以初始測量點為起點旋轉θ'⁽ⁿ⁾得到的測量點和所述三維激光掃描儀可旋轉測量頭之間的距離；

所述A為預設空間分辨率；

所述θ為初始角度增量；

所述θ'^(n-1)為第(n-1)次計算得到的角度增量；

所述θ'⁽ⁿ⁾為第n次計算得到的角度增量；

所述g(l)為測量點與所述三維激光掃描儀可旋轉測量頭之間距離的函數；

所述k為調節系數，且為變量，計算方法如下：

當x＜b時，k＝1；

當x≥b時，

所述x為連續出現l'⁽ⁿ⁺¹⁾-l'⁽ⁿ⁾≤A的次數；

所述b為預設的連續出現l'⁽ⁿ⁺¹⁾-l'⁽ⁿ⁾≤A的臨界次數；

所述a為常數；

當θ'⁽ⁿ⁾＝kθ'^(n-1)時或θ'⁽ⁿ⁾＝θ時，則在初始測量點和當前測量點之間不需要新增測量點，在當前測量點的基礎上轉動θ'⁽ⁿ⁾得到新的測量點；

當θ'⁽ⁿ⁾＝f(A,θ,g(l))時，則在初始測量點和當前測量點之間需要新增測量點，在初始測量點的基礎上轉動θ'⁽ⁿ⁾得到新的測量點。

2.根據權利要求1所述的一種三維激光掃描系統，其特征在于：所述測距模塊用于測量測量點和所述三維激光掃描儀可旋轉測量頭之間的距離，包括：測量初始測量點、第二測量點以及根據計算得到的新的角度增量確定的新的測量點與所述三維激光掃描儀可旋轉測量頭之間的距離。

3.權利要求1或2所述三維激光掃描系統的工作方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、掃描站布測，標靶布測；

S2、三維激光掃描，進行距離測量；

S3、獲取點云數據及紋理數據；

S4、數據預處理；

S5、數據拼接匹配；

S6、三維建模。