[发明专利]一种基于结构光阵列的空间测绘系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空间测绘系统及方法具体涉及一种基于结构光阵列的空间测绘系统及方法。

背景技术

空间测绘是利用发射光线扫描实现空间的三维绘制，现有技术是依靠机械运动设备带动单个光线发射源完成空间扫描, 由于机械运动设备的稳定性和寿命有限，并且单个光线发射源扫描的速度和准确率低，从而严重制约了空间测绘的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于结构光阵列的空间测绘系统及方法，可以提高空间测绘的速度、稳定性、效率和准确率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于结构光阵列的空间测绘系统，包括阵列光发射模块、阵列接收模块和处理模块。

所述阵列光发射模块用于发射结构光阵列，且所述结构光阵列经过空间中的被测物体形成影像阵列。

所述阵列接收模块用于通过接收并初步处理所述影像阵列形成影像阵列信息，并将所述影像阵列信息发送给所述处理模块。

所述处理模块用于对所述影像阵列信息进行处理得出被测物体的三维点云数据。

本发明的有益效果是：本发明一种基于结构光阵列的空间测绘系统利用结构光阵列可以对空间进行快速、准确的扫描，同时整个系统不含机械运动设备,可以大幅提高整个系统的稳定性和寿命。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

在进一步，还包括反馈调制模块。

所述处理模块还用于统计所述三维点云数据的特征，并将所述三维点云数据的特征发送给所述反馈调制模块。

所述反馈调制模块用于根据所述三维点云数据的特征产生调制信号，并将所述调制信号反馈给所述阵列光发射模块。

所述阵列光发射模块还用于根据所述调制信号对发射的所述结构光阵列进行调制。

采用上述进一步方案的有益效果是：反馈调制模块可以使整个系统反应更灵敏, 并可根据环境实时的变化调整结构光阵列在空间和时间上的分布,从而进一步提高空间测绘的效率和准确性。

进一步，所述阵列光发射模块还用于将所述调制信号传递给所述处理模块，所述处理模块结合所述调制信号对所述影像阵列信息利用三角测距原理进行处理得出被测物体的三维点云数据。

采用上述进一步方案的有益效果是：处理模块结合所述调制信号对所述影像阵列信息利用三角测距原理进行处理得出被测物体的三维点云数据，可以提高三维点云数据的准确性。

进一步，所述阵列光发射模块包括结构光发射阵列和光线调制阵列，

所述结构光发射阵列为由多组结构光光源组成的阵列，所述光线调制阵列用于根据所述调制信号对所述结构光发射阵列中的每一个结构光光源发出的光线进行单独调制，还用于将接收到的调制信号传递给所述处理模块。

调采用上述进一步方案的有益效果是：结构光发射阵列为由多组结构光光源组成的阵列，在扫描的过程中有多束光同时扫描，扫描范围大，从而可以提高空间测绘速度。

进一步，所述结构光光源包括点光源、线光源、网格线光源、网格点光源、随机点光源、以预设函数形成的空间光强分布的光源以及漫射光源中的一种或多种的组合。

进一步，所述阵列接收模块包括镜片阵列和接收阵列，所述接收阵列

通过所述镜片阵列接收所述影像阵列，并对所述影像阵列进行放大降噪处理形成影像阵列信息, 且通过约定的数据结构将所述影像阵列信息传送给所述处理单元。

进一步，所述镜片阵列包括透镜、反射镜、衍射光学元件、 梯度折射率透镜以及全息光学元中的一种或多种的组合。

基于上述一种基于结构光阵列的空间测绘系统，本发明还提供一种基于结构光阵列的空间测绘方法。

列一种基于结构光阵列的空间测/绘方法，包括以下步骤。

S1，发射结构光阵列，且所述结构光阵列经过空间中的被测物体形成影像阵列。

S2，接收并初步处理所述影像阵列形成影像阵列信息。

S3，对所述影像阵列信息进行处理得出被测物体的三维点云数据。

本发明的有益效果是：本发明一种基于结构光阵列的空间测绘系方法用结构光阵列可以对空间进行快速、准确的扫描，同时不含机械运动设备,可以大幅提高扫描的稳定性和寿命。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括S4。

S4，统计所述三维点云数据的特征，并根据所述三维点云数据的特征

产生调制信号，且根据所述调制信号对发射的所述结构光阵列进行调制。