[发明专利]一种基于激光测距仪的室内场景三维建模方法

权利要求书

1.一种基于激光测距仪的室内场景三维建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S11：通过无线通信模块将微控制器模块连接到激光测距模块和图片拍摄模块；步骤S12：通过所述图片拍摄模块获取每个数据采集点的至少一张图片；步骤S13：通过所述激光测距模块获取每个数据采集点的二维场景轮廓数据，并找出场景中可扩展延伸的点作为下一个数据采集点；步骤S14：通过图像识别算法对相邻两个数据采集点的二维场景轮廓数据进行裁剪和拼接，直至完成整个场景的重建；

其中，所述步骤S13包括以下步骤：用激光测距模块进行360度扫描，如果相邻两点之间的距离差值大于预设门限值，则判断此处为不连续的轮廓，并提示作为下一个数据采集点进行拍摄。

2.根据权利要求1所述的基于激光测距仪的室内场景三维建模方法，其特征在于，所述步骤S13还包括：使用模式识别算法获取每个场景中的被遮挡的位置，并将遮挡位置的障碍物从所述场景轮廓数据中剔除；当所述激光测距模块扫描到光滑表面时，过滤获取到的场景轮廓数据。

3.根据权利要求2所述的基于激光测距仪的室内场景三维建模方法，其特征在于，所述轮廓数据包括各个方向上的半径r，角度θ和信号强度A，所述轮廓数据以二进制文本形式存储；当相邻扫描点的信号强度下降幅度达到预设阈值，或者轮廓数据变换到频域上对应为高频信号，则判断当前扫描部分为光滑表面。

4.根据权利要求1所述的基于激光测距仪的室内场景三维建模方法，其特征在于，所述步骤S14中采用slam算法进行如下拼接：获取两个具有相互可见的相同采集点的二维场景轮廓数据，固定其中一个采集点的二维场景轮廓数据，并在平面上移动另一个采集点的二维场景轮廓数据，直至两者的重合部分相似度最大。

5.根据权利要求1所述的基于激光测距仪的室内场景三维建模方法，其特征在于，所述步骤S13中激光测距模块包括激光测距探头和微控制器模块；所述激光测距探头和图片拍摄模块均与旋转电机相连实现同步转动，所述微控制器模块的输入端和磁码盘相连读取激光测距仪旋转时的角度，所述微控制器模块的电源端和供电电池相连，所述微控制器模块的通讯端通过无线模块和图片拍摄模块相连发送拍照指令。

6.根据权利要求5所述的基于激光测距仪的室内场景三维建模方法，其特征在于，所述图片拍摄模块包括全景相机、普通相机或手机。

7.根据权利要求6所述的基于激光测距仪的室内场景三维建模方法，其特征在于，所述供电电池、磁码盘、旋转电机、微控制器模块和无线通信模块安装在设备底座上，所述设备底座通过中空旋转轴和上部相机底座相连，所述图片拍摄模块安装在上部相机底座上，所述激光测距探头安装在中空旋转轴上对水平方向进行360度旋转扫描。

8.根据权利要求5所述的基于激光测距仪的室内场景三维建模方法，其特征在于，所述微控制器模块的输出端和用户界面模块相连，所述用户界面模块包括所述激光测距仪电量显示单元、相机电量显示单元、相机预览单元以及场景轮廓显示单元。

9.根据权利要求1所述的基于激光测距仪的室内场景三维建模方法，其特征在于，所述步骤S14通过图像识别算法对数据采集点的二维场景轮廓数据进行裁剪和拼接之前，先判断是否是第一组数据，若不是第一组数据，则将所述场景轮廓数据与已有数据进行拼接，若是第一组数据，则判断是否继续采集数据，若判断是继续采集数据，则继续获取下一二维场景轮廓数据进行拼接，然后使用二维场景轮廓结合室内固定层高建立室内的三维场景。

10.根据权利要求1所述的基于激光测距仪的室内场景三维建模方法，其特征在于，所述步骤S14还包括根据室内三维场景生成房型图。