[发明专利]一种基于激光的3D四维数据采集方法及装置

权利要求书

1.一种基于激光的3D四维数据采集方法，包括：

步骤1，获取当前采集位置的激光扫描模块的激光器发射的激光束投射到目标物体反射到所述激光扫描模块的相机上，所述相机拍摄到的所述目标物体的图像数据；

步骤2，对所述目标物体的图像数据进行定位，判断所述目标物体是否在预定的位置；

步骤3，在判断所述目标物体在预定的位置的情况下，依次向所述激光扫描模块发送多个移动指令，指示所述激光扫描模块变更采集位置；

步骤4，获取所述相机在变更到的各个采集位置拍摄到的所述目标物体的图像数据，根据所述各个采集位置拍摄到的所述目标物体的图像数据，生成所述目标物体的点云数据；

步骤5，从所述目标物体的点云数据中提取所述目标物体的特征点云信息，并根据提取的所述特征点云信息，进行特征点距离标定；

步骤6，基于所述特征点距离标定得到的标定距离，对所述点云数据进行合成，得到所述目标物体的3D四维模型数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在判断所述目标物体不在预定的位置的情况下，所述方法还包括：

根据对所述目标物体的图像数据进行定位的结果，确定承载所述目标物体的承载设备需要移动的方向；

向所述承载设备发送控制指令，指示所述承载设备向所述需要移动的方向移动，返回步骤1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述目标物体包括：人体的面部和/或头部。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤2中判断所述目标物体是否在预定的位置，包括：对所述目标物体的图像数据进行识别，判断所述目标物体的图像数据所描述的人体的面部和/头部的轮廓是否完整，如果完整，则确定所述目标物体在预定的位置。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤1之后，所述方法还包括：将所述相机拍摄到的所述目标物体的图像数据发送到引导显示屏显示。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述目标物体包括：人体的手部。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述人体的手部包括：指部和/或掌部。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤2中判断所述目标物体是否在预定的位置，包括：根据所述目标物体的图像数据对当前的采集部位进行识别，判断所述当前的所述采集部位是否为手部，如果是，则确定所述目标物体在预定的位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，依次向所述激光扫描模块发送多个移动指令，指示所述激光扫描模块变更采集位置，包括：依次向所述激光扫描模块发送多个移动指令，指示所述激光扫描模块分别变更多个采集角度对所述采集部位进行扫描采集；所述步骤5包括：

分别对从各个采集位置扫描到的所述点云数据进行预处理，其中，所述预处理包括以下至少之一：降噪处理、平滑处理、和可视化处理；

分别从预处理后的各个所述点云数据中提取所述目标物体的特征点云信息；

根据所述特征点云信息，标定特征点的距离，得到所述目标物体的3D四维模型的基础尺寸。

10.一种基于激光的3D四维数据采集装置，包括：

图像数据获取模块，用于获取当前采集位置的激光扫描模块的激光器发射的激光束投射到目标物体反射到所述激光扫描模块的相机上，所述相机拍摄到的所述目标物体的图像数据；

定位模块，用于对所述目标物体的图像数据进行定位，判断所述目标物体是否在预定的位置；

移动控制模块，用于在判断所述目标物体在预定的位置的情况下，依次向所述激光扫描模块发送多个移动指令，指示所述激光扫描模块变更采集位置；

点云生成模块，用于获取所述相机在变更到的各个采集位置拍摄到的所述目标物体的图像数据，根据所述各个采集位置拍摄到的所述目标物体的图像数据，生成所述目标物体的点云数据；

距离标定模块，用于从所述目标物体的点云数据中提取所述目标物体的特征点云信息，并根据提取的所述特征点云信息，进行特征点距离标定；

3D合成模块960，用于基于所述特征点距离标定得到的标定距离，对所述点云数据进行合成，得到所述目标物体的3D四维模型数据；

移动控制模块，还用于在判断所述目标物体不在预定的位置的情况下，根据对所述目标物体的图像数据进行定位的结果，确定承载所述目标物体的承载设备需要移动的方向，并向所述承载设备发送控制指令，指示所述承载设备向所述需要移动的方向移动，然后触发所述图像数据获取模块；所述目标物体包括：人体的面部和/或头部；

所述定位模块通过以下方式判断所述目标物体是否在预定的位置：对所述目标物体的图像数据进行识别，判断所述目标物体的图像数据所描述的人体的面部和/头部的轮廓是否完整，如果完整，则确定所述目标物体在预定的位置；还包括：引导显示模块，用于将所述相机拍摄到的所述目标物体的图像数据发送到引导显示屏显示；所述目标物体包括：人体的手部，所述人体的手部包括：指部和/或掌部；

所述定位模块通过以下方式判断所述目标物体是否在预定的位置：根据所述目标物体的图像数据对当前的采集部位进行识别，判断所述当前的所述采集部位是否为手部，如果是，则确定所述目标物体在预定的位置；所述移动控制模块按照以下方式依次向所述激光扫描模块发送多个移动指令：依次向所述激光扫描模块发送多个移动指令，指示所述激光扫描模块分别变更多个采集角度对所述采集部位进行扫描采集；所述距离标定模块通过以下方式进行距离标定：

分别对从各个采集位置扫描到的所述点云数据进行预处理，其中，所述预处理包括以下至少之一：降噪处理、平滑处理、和可视化处理；

分别从预处理后的各个所述点云数据中提取所述目标物体的特征点云信息；根据所述特征点云信息，标定特征点的距离，得到所述目标物体的3D四维模型的基础尺寸。