[发明专利]一种三维激光扫描仪架站高度测量系统

说明书

本发明公开了一种三维激光扫描仪架站高度测量系统，涉及激光扫描设备技术领域，扫描仪主体内设置有激光发射单元、激光接收单元、对中激光单元、第一反射镜以及可旋转的第二反射镜，扫描仪主体内部开设有一个中空的通孔，通孔内设有二向色镜，在测量扫描仪架站高度时，二向色镜对于激光发射单元发射的激光进行透射，对于对中激光单元发射的激光进行反射，对中激光单元发射的可见色激光竖直向下射出通孔并定位已知点，调整激光发射单元发射的脉冲测距激光与可见色激光重合，本发明免去人工测量步骤，测量效率高，对扫描仪的测量性能不产生任何影响，减小地面不平整所造成的测量误差，保证架站高度测量的准确性。

技术领域

本发明涉及激光扫描设备技术领域，尤其涉及一种三维激光扫描仪架站高度测量系统。

背景技术

地面式三维激光扫描仪在进行作业前，需要架设在三脚架等支架上，在作业的过程中，会进行多站测量，多站的扫描数据通过后处理融合拼接在一起，形成一组点云数据。

在三维激光扫描仪架设时，架站地面点使用RTK等测量设备准确记录位置坐标，为后面的点云融合拼接提供准确的架站位置，并根据地面架站坐标计算出扫描仪的扫描镜激光出射位置的坐标；有了激光出射位置的坐标，在点云融合拼接过程中，就可以将每一站数据准确定位，使得相邻站点的数据更加容易进行融合拼接。

由于三维激光扫描仪架设的高度不固定，因此只有地面架站点的坐标是无法推算出三维激光扫描仪架站坐标的。

对于三维激光扫描仪的架站高度，常见的测量方法是利用直角三角形的方法测量两个边长，计算出另一个边长也就是架站高度，从而计算出激光扫描仪的坐标。通常采用米尺进行人工测量，但由于地面存在不平整的情况，很难保证所测的边组成的是直角三角形，测量误差大，测量效率低，而且由于实际需要测量的是激光扫描仪的扫描镜出射激光位置的架站坐标，有些扫描仪的扫描镜在机身内部无法直接测量，或者直接量测会导致扫描镜被污染，影响扫描仪测量性能。

还有一种添加辅助测高片的方法，将测高片固定在仪器底部并伸展出一段，直接测量测高片到地面的高度，并根据已知的测高片到激光扫瞄镜出射激光的高度，进而计算出激光扫描仪的真实架站坐标，然而这种情况依然无法避免地面不平整所造成的测量误差，其测量准确度无法保证。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种三维激光扫描仪架站高度测量系统，利用三维激光扫描仪自身的测量功能，不仅可以准确测量架站的高度，避免人为测量存在的误差，而且也能够实现快速便捷的测量，简化繁琐的操作步骤。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种三维激光扫描仪架站高度测量系统，包括扫描仪主体，所述扫描仪主体内设有激光发射单元、激光接收单元、对中激光单元、第一反射镜和第二反射镜，所述第二反射镜可旋转，所述第一反射镜设置在所述激光发射单元出射光路的下游光路，所述第二反射镜设置在所述第一反射镜反射光路的下游光路，所述激光接收单元用于接收待测物体上反射的激光信号；

所述扫描仪主体内部开设有一个中空的通孔，所述通孔内设有二向色镜，所述二向色镜设置在所述第二反射镜反射光路和所述对中激光单元出射光路的下游光路，所述对中激光单元发射的可见色激光经所述二向色镜发生反射，所述第二反射镜反射的脉冲测距激光经所述二向色镜发生透射。进一步的，所述第一反射镜的反射面呈45度，所述第二反射镜的反射面呈45度。

进一步的，包括竖直电机，所述竖直电机的输出端通过转轴与所述第二反射镜连接。

进一步的，包括控制单元和用于为所述扫描仪主体供电的电源，所述控制单元包括电机控制器、用于判断所述竖直电机旋转角度的处理器和用于控制所述竖直电机旋转角度的驱动器。