[发明专利]一种三维扫描仪空间坐标定位方法

权利要求书

1.一种三维扫描仪空间坐标定位方法，能够解算物体内部待测点的扫描仪坐标值，所述方法包括：

在所述物体周边设置参考坐标仪；

通过三维扫描仪捕获参考坐标仪上的若干控制点的扫描仪坐标值；

以参考坐标仪的若干控制点为参考结点，建立所述物体内部的待测点同参考坐标仪上的若干控制点在扫描仪坐标系下的空间位置拓扑关系；

根据所述拓扑关系，利用参考结点的扫描仪坐标解算出待测点的扫描仪坐标。

2.根据权利要求1所述的三维扫描仪空间坐标定位方法，其特征在于，所述参考坐标仪包括三个可升降的底座和第一球形定位器、第二球形定位器和第三球形定位器组成的三角支架，所述第一球形定位器、第二球形定位器和第三球形定位器在物理空间坐标值已知。

3.根据权利要求2所述的三维扫描仪空间坐标定位方法，其特征在于，所述通过三维扫描仪捕获参考坐标仪上的若干控制点的扫描仪坐标值，具体包括：通过三维扫描仪分别捕获参考坐标仪上第一球形定位器的扫描仪坐标值、第二球形定位器的扫描仪坐标值和第三球形定位器的扫描仪坐标值。

4.根据权利要求3所述的三维扫描仪空间坐标定位方法，其特征在于，所述以参考坐标仪的若干控制点为参考结点，建立所述物体内部的待测点同参考坐标仪上的若干控制点在扫描仪坐标系下的空间位置拓扑关系，具体包括：

将第一球形定位器、第二球形定位器和第三球形定位器设为参考结点，物体内部的待测点设为未知结点，所述待测点的物理空间坐标值已知；

根据球形定位器第一球形定位器、第二球形定位器和第三球形定位器的物理空间坐标值，求解第一球形定位器、第二球形定位器和第三球形定位器所处平面的平面方程；

将待测点投影在第一球形定位器、第二球形定位器和第三球形定位器所处的平面上，获得投影点的物理空间坐标值；

根据第一球形定位器、第二球形定位器、第三球形定位器和待测点的物理空间坐标值，分别计算待测点到第一球形定位器的第一欧式距离值、待测点到第二球形定位器的第二欧式距离值和待测点到第三球形定位器的第三欧式距离值；

分别计算投影点到第一球形定位器的第四欧式距离值、投影点到第二球形定位器的第五欧式距离值和投影点到第三球形定位器的第六欧式距离值；

计算待测点到第一球形定位器、第二球形定位器和第三球形定位器所处的平面的垂直距离值；

从而建立待测点同参考坐标仪上的参考结点在空间位置上的拓扑关系。

5.根据权利要求4所述的三维扫描仪空间坐标定位方法，其特征在于，根据所述拓扑关系，利用参考结点的扫描仪坐标解算出待测点的扫描仪坐标，具体包括：

根据所述第一欧式距离值、第二欧式距离值、第三欧式距离值、第四欧式距离值、第五欧式距离值、第六欧式距离值和垂直距离值，以及第一球形定位器的扫描仪坐标值、第二球形定位器的扫描仪坐标值和第三球形定位器的扫描仪坐标值，解算求得待测点的扫描仪坐标。