[发明专利]一种采用空心关节的激光三维测量仪

说明书

本发明提出了一种采用空心关节的激光三维测量仪。所述激光三维测量仪包括计控制装置、TOF测距仪、承载台、水平旋转空心关节和垂直旋转空心关节；所述控制装置与所述TOF测距仪和承载台电连接；所述水平旋转空心关节安装于所述承载台的上表面；所述垂直旋转空心关节安装于所述水平旋转空心关节的侧壁上；所述承载台、水平旋转空心关节和垂直旋转空心关节内部均设有光路通道和光路反射装置，用于将TOF测距仪入射进来的激光反射至被测目标上。

技术领域

本发明提出了一种采用空心关节的激光三维测量仪，属于三维测量技术领域。

背景技术

TOF(Time of Flight)激光测距技术原理是发射机向对象发射光脉冲，接收器通过计算光脉冲从返回到接收器的运行时间乘以光速来确定被测量对象的距离，广泛应用于汽车自动驾驶的激光雷达、卫星地球测距、建筑物尺寸测量等领域。但是，TOF测距只能进行距离测量，要完成三维测量时，需要调整TOF测距仪的空间方位，同时，当TOF测距仪用于测量远距离目标时，发射机和接收机体积都会增大，当TOF测距仪体积和重量过大时，会导致无法及时有效的对其进行角度旋转调节，也就难以测量远距离空间目标的三维尺寸。

发明内容

本发明提供了一种采用空心关节的激光三维测量仪，用以解决现有TOF测距仪体积和重量过大时，无法及时有效的进行角度旋转调节以及无法测量所述目标的空间三维尺寸的问题，所采取的技术方案如下：

一种采用空心关节的激光三维测量仪，所述激光三维测量仪包括计控制装置、TOF测距仪、承载台、水平旋转空心关节和垂直旋转空心关节；所述控制装置与所述TOF测距仪和承载台电连接；所述水平旋转空心关节安装于所述承载台的上表面；所述垂直旋转空心关节安装于所述水平旋转空心关节的侧壁上；所述承载台、水平旋转空心关节和垂直旋转空心关节内部均设有光路通道和光路反射装置，用于将TOF测距仪入射进来的激光反射至被测目标上。

进一步地，所述承载台的内部设有第一反射镜以及与所述第一反射镜对应配合的光路通道；所述第一反射镜用于将TOF测距仪发出的且进入承载台的激光反射至水平旋转空心关节中。

进一步地，所述水平旋转空心关节的内部设有第二反射镜以及与所述第二反射镜对应配合的光路通道；所述第二反射镜用于将入射至水平旋转空心关节的激光反射至垂直旋转空心关节中。

进一步地，所述垂直旋转空心关节的内部设有第三反射镜以及与所述第三反射镜对应配合的光路通道；所述第三反射镜用于将入射至垂直旋转空心关节的激光反射至被测目标上。

进一步地，所述控制装置包括：

第一反射镜控制模块，用于控制所述第一反射镜转动使激光入射至水平旋转空心关节；

旋转控制模块，用于控制水平旋转空心关节和所述垂直旋转空心关节进行旋转；

测量模块，用于对被测目标进行测量，并获取所述各测量轮廓点的空间坐标；

判断模块，用于判断所述被测目标上的所有轮廓点是否均被测量，如果判断结果为所述被测目标上的所有轮廓点没有均被测量，则重复启动旋转控制模块和测量模块直至所述被测目标上的所有轮廓点均被测量完毕；如果判断结果为所述被测目标上的所有轮廓点均被测量完毕，则启动三维获取模块；

三维获取模块，用于根据测量获得的目标区域的各测量轮廓点的空间坐标绘制所述被测目标的三维图。

进一步地，所述旋转控制模块包括：

水平旋转控制模块，用于控制所述水平旋转空心关节沿水平方向旋转；

垂直旋转控制模块，用于控制所述垂直旋转空心关节沿垂直方向旋转。

进一步地，所述测量模块包括：