[发明专利]一种便携式模块组合多功能激光三维扫描仪

权利要求书

1.一种便携式模块组合多功能激光三维扫描仪，其特征在于：包括标线激光盒、激光标线图像探测器盒、模块位置调整与安装件、安装平台、移动装置以及计算机；

所述标线激光盒内固定有激光器，用于向标线激光盒外部发射激光标线；

所述激光标线图像探测器盒内固定有激光标线图像探测器，用于探测激光标线图像探测器盒外的激光标线；

所述安装平台上设置有安装框架，所述标线激光盒与激光标线图像探测器盒分别通过模块位置调整与安装件安装于安装框架上并保持激光器与激光标线图像探测器光轴共面，所述模块位置调整与安装件具有位置调整功能使得标线激光盒与激光标线图像探测器盒之间的相对位置关系可调；

所述安装平台通过移动装置移动，所述移动装置向计算机发送步进信号，所述计算机根据获得的步进信号控制激光标线图像探测器进行激光标线图像的断面采集并进行三维重构。

2.根据权利要求1所述的便携式模块组合多功能激光三维扫描仪，其特征在于：所述安装框架包括标线激光盒安装框架和激光标线图像探测器盒安装框架，其中，

标线激光盒安装框架上设置有一个铰链，用于连接标线激光盒安装框架和标线激光盒；

激光标线图像探测器盒安装框架上设置有两个铰链，其中一个铰链连接激光标线图像探测器盒安装框架和安装平台，另一个铰链连接激光标线图像探测器盒安装框架和激光标线图像探测器盒；

上述3个铰链的铰链转轴均相互平行设置，且与激光轴和激光标线图像探测器的光轴所在的共面垂直；且每个铰链上均设置有铰链角度调节装置和紧固装置。

3.根据权利要求2所述的便携式模块组合多功能激光三维扫描仪，其特征在于：所述安装平台上设置有贯穿平台的通孔，所述通孔分别位于标线激光盒和激光标线图像探测器盒的下方，通孔的大小设置成可容纳对应盒体以竖直翻转方式通过。

4.根据权利要求2所述的便携式模块组合多功能激光三维扫描仪，其特征在于：所述安装平台下方设置滚轮以及配套的步进导轨，扫描时，所述安装平台通过滚轮沿着步进导轨移动，所述滚轮上设置有同步信号控制仪，所述同步信号控制仪向计算机发送滚轮的同步信号，所述计算机根据收到的同步信号控制激光标线图像探测器进行激光标线图像采集。

5.根据权利要4所述的便携式模块组合多功能激光三维扫描仪，其特征在于：还包括标准平台面，所述待测表面置于标准平台面上。

6.根据权利要求5所述的便携式模块组合多功能激光三维扫描仪，其特征在于：所述激光器采用单横模激光，所述激光器设置有鲍威尔棱镜，所述激光器发射的激光通过鲍威尔棱镜扩束为扇形平面光，调整标线激光安装盒框架使得所述激光平面垂直入射待测表面；所述激光标线图像探测器为面阵CCD，调整激光标线图像探测器盒安装框架使得激光标线图像探测器的光轴与激光光轴共面，并且所述激光器、激光标线图像探测器和待测平面构成三角测距关系。

7.根据权利要求5所述的便携式模块组合多功能激光三维扫描仪，其特征在于：所述激光器采用单横模激光，所述激光器设置有鲍威尔棱镜，所述激光器发射的激光通过鲍威尔棱镜扩束为扇形平面光，调整标线激光安装盒框架使得激光轴对待测表面进行5°～10°掠射；所述激光标线图像探测器为面阵CCD，调整激光标线图像探测器盒安装框架使得激光标线图像探测器高于激光器，激光标线图像探测器的光轴与激光光轴共面，激光标线图像探测器的光轴向激光标线一侧倾斜且与激光标线相交，并利用差分原理进行检测。

8.根据权利要求2所述的便携式模块组合多功能激光三维扫描仪，其特征在于：所述安装平台上设置有固定部，所述安装平台通过固定部固定在车辆上；所述激光器采用单横模激光；调整标线激光安装盒框架使得激光轴与下方的待测表面成20°～30°的夹角；所述激光标线图像探测器为面阵CCD且设置有超广角镜头，调整激光标线图像探测器盒安装框架使得激光标线图像探测器高于激光器，激光标线图像探测器的光轴与激光光轴共面，激光标线图像探测器的光轴与激光标线垂直；所述车辆上的轮胎上设置有里程计码盘，扫描时，所述车辆移动，所述里程计码盘向计算机发送码盘分频信号，所述计算机根据获得的码盘分频信号控制激光标线图像探测器进行间隔激光标线图像采集。

9.根据权利要求6或7所述的便携式模块组合多功能激光三维扫描仪，其特征在于：所述激光功率大于等于100毫瓦。

10.根据权利要求8所述的便携式模块组合多功能激光三维扫描仪，其特征在于：所述激光功率大于等于500毫瓦。