[发明专利]基于激光束的测量方法、装置、系统、控制设备及介质

权利要求书

1.一种基于激光束的测量方法，其特征在于，包括：

确定各旋转角度对应的激光束与当前被测物围成的各激光平面的激光数据，其中，所述激光平面位于预先建立的激光平面坐标系；

根据所述激光平面坐标系与预先建立的电机坐标系的第一姿态矩阵，以及所述电机坐标系与预先建立的世界坐标系的第二姿态矩阵，确定所述激光平面坐标系与所述世界坐标系的目标姿态矩阵；

根据各旋转角度对应的所述激光平面的激光数据和所述目标姿态矩阵确定所述各旋转角度对应的点云数据，并根据所述点云数据确定所述当前被测物的测量信息；

所述根据各旋转角度对应的所述激光平面的激光数据和所述目标姿态矩阵确定所述各旋转角度对应的点云数据，包括：

根据各旋转角度对应的激光平面的激光数据和所述目标姿态矩阵确定所述激光平面的平面方程；

解析所述平面方程，得到所述各旋转角度对应的点云数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光数据通过相机识别各激光线的中心点，并对所述中心点的图像坐标值标定后得到，所述激光线通过所述激光束投射在所述当前被测物上形成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平面方程为：

，其中，为所述目标姿态矩阵，，，分别为在当前旋转角度下激光线的中心点在所述世界坐标系下的横向坐标值、纵向坐标值和竖向坐标值，其中，激光线的中心点的横向坐标数据、纵向坐标数据以及竖向坐标数据形成当前旋转角度下的点云数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光束通过设置于旋转电机上的激光器发射，所述旋转角度为所述旋转电机绕所述旋转电机的旋转轴转动的角度，所述第一姿态矩阵为：

，其中，为所述激光平面坐标系，为所述电机坐标系，所述电机坐标系的轴与所述旋转电机的旋转轴平行，所述电机坐标系的轴与所述旋转电机的旋转角度为0°时的方向平行，为所述激光平面在所述电机坐标系绕轴旋转得到的旋转矩阵， 为所述激光平面在所述电机坐标系绕轴旋转得到的旋转矩阵，为所述激光平面在所述电机坐标系的方向的截距，为单位矩阵。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二姿态矩阵为：

，其中，为所述电机坐标系，为世界坐标系，为旋转电机的电机旋转平面在所述世界坐标系绕轴旋转得到的旋转矩阵，为所述旋转电机的电机旋转平面在所述世界坐标系绕轴旋转得到的旋转矩阵，为所述旋转电机的电机旋转平面在所述世界坐标系绕轴旋转得到的旋转矩阵，和分别为所述电机旋转平面在所述世界坐标系的方向和方向的截距。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述点云数据，确定所述当前被测物的测量信息，包括：

将所述点云数据与预先获取的所述当前被测物的标准测量数据进行匹配，根据匹配结果确定各点云数据对应的所述当前被测物的测量信息。

7.一种基于激光束的测量装置，其特征在于，包括：

激光数据确定模块，用于确定各旋转角度对应的激光束与当前被测物围成的各激光平面的激光数据，其中，所述激光平面位于预先建立的激光平面坐标系；

目标姿态矩阵确定模块，用于根据所述激光平面坐标系与预先建立的电机坐标系的第一姿态矩阵，以及所述电机坐标系与预先建立的世界坐标系的第二姿态矩阵，确定所述激光平面坐标系与所述世界坐标系的目标姿态矩阵；

测量信息确定模块，用于根据各旋转角度对应的所述激光平面的激光数据和所述目标姿态矩阵确定所述各旋转角度对应的点云数据，并根据所述点云数据确定所述当前被测物的测量信息；

测量信息确定模块还用于，根据各旋转角度对应的激光平面的激光数据和所述目标姿态矩阵确定所述激光平面的平面方程；

解析所述平面方程，得到所述各旋转角度对应的点云数据。