[发明专利]三维激光扫描系统及其工作方法

权利要求书

1.一种三维激光扫描系统，包括三维激光扫描仪可旋转测量头和距离测量模块，其特征在于：所述距离测量模块包括测距模块、角度增量调节模块和测量点确认模块；所述测距模块用于测量测量点和所述三维激光扫描仪可旋转测量头之间的距离；所述角度增量调节模块用于根据初始角度增量、预设空间分辨率和测量点与所述三维激光扫描仪可旋转测量头之间的距离，按照预设算法计算得到新的角度增量；所述测量点确认模块用于根据计算得到的新的角度增量确定新的测量点，并将新的测量点信息发送给测距模块；

所述预设算法为：

当l'^(n-1)-l₁≤A，且0＜kθ'^(n-1)＜θ时，θ'⁽ⁿ⁾＝kθ'^(n-1)；(k≥1,n≥1,n∈N^*)

当l'^(n-1)-l₁≤A，且kθ'^(n-1)≥θ时，θ'⁽ⁿ⁾＝θ；(n≥1,n∈N^*)

当l'^(n-1)-l₁＞A时，

所述l₁为初始测量点和所述三维激光扫描仪可旋转测量头之间的距离；

所述l₂为在初始测量点基础上转动初始角度增量θ得到的第二测量点与所述三维激光扫描仪可旋转测量头之间的距离；

所述l'^(n-1)为以初始测量点为起点旋转θ'^(n-1)得到的测量点和所述三维激光扫描仪可旋转测量头之间的距离；

所述l'⁽ⁿ⁾为以初始测量点为起点旋转θ'⁽ⁿ⁾得到的测量点和所述三维激光扫描仪可旋转测量头之间的距离；

所述A为预设空间分辨率；

所述θ为初始角度增量；

所述θ'^(n-1)为第(n-1)次计算得到的角度增量；

所述θ'⁽ⁿ⁾为第n次计算得到的角度增量；

所述g(l)为测量点与所述三维激光扫描仪可旋转测量头之间距离的函数；

所述k为调节系数，且为变量，计算方法如下：

当x＜b时，k＝1；

当x≥b时，

所述x为连续出现l'⁽ⁿ⁺¹⁾-l'⁽ⁿ⁾≤A的次数；

所述b为预设的连续出现l'⁽ⁿ⁺¹⁾-l'⁽ⁿ⁾≤A的临界次数；

所述a为常数；

当θ'⁽ⁿ⁾＝kθ'^(n-1)时或θ'⁽ⁿ⁾＝θ时，则在初始测量点和当前测量点之间不需要新增测量点，在当前测量点的基础上转动θ'⁽ⁿ⁾得到新的测量点；

当θ'⁽ⁿ⁾＝f(A,θ,g(l))时，则在初始测量点和当前测量点之间需要新增测量点，在初始测量点的基础上转动θ'⁽ⁿ⁾得到新的测量点。

2.根据权利要求1所述的一种三维激光扫描系统，其特征在于：所述测距模块用于测量测量点和所述三维激光扫描仪可旋转测量头之间的距离，包括：测量初始测量点、第二测量点以及根据计算得到的新的角度增量确定的新的测量点与所述三维激光扫描仪可旋转测量头之间的距离。

3.权利要求1或2所述三维激光扫描系统的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、扫描站布测，标靶布测；

S2、三维激光扫描，进行距离测量；

S3、获取点云数据及纹理数据；

S4、数据预处理；

S5、数据拼接匹配；

S6、三维建模。