[发明专利]测定定位点三维坐标的方法及设备、以及光电测量仪器

权利要求书

1.一种测定空间环境中多个定位点的三维坐标的方法，所述方法包括：

步骤1：提供摄像头、光电测量仪器以及控制光电测量仪器的运动的驱动装置；

步骤2：在第一位置利用摄像头获取定位点的二维图像，确定二维图像中定位点对应的形心位置；

步骤3：在第一位置利用光电测量仪器打出激光点；

步骤4：由驱动装置驱动光电测量仪器以使得激光点在第一位置所获得的二维图像中与定位点对应的形心位置重合；

步骤5：将光电测量仪器在第一位置打出激光点的三维坐标作为定位点的三维坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

在步骤5中，定位点的三维坐标与ID形成对应关系。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

步骤6：重复上述步骤2-5，以获取其他三维坐标未知的定位点的三维坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

步骤1与步骤2之间还包括标定步骤：标定摄像头以及光电测量仪器，使得摄像头坐标系与光电测量仪器的坐标系对齐。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括：

步骤7：在第二位置利用摄像头获取定位点的二维图像，确定二维图像中定位点对应的形心位置；

步骤8：在所述第二位置利用光电测量仪器打出激光点；

步骤9：由驱动装置驱动光电测量仪器以使得激光点在所述第二位置所获取的二维图像中与定位点对应的形心位置重合；

步骤10：将光电测量仪器在所述第二位置打出激光点的三维坐标作为定位点的三维坐标；

步骤11：将在所述第二位置的坐标系中的定位点坐标转化到第一位置的坐标系中，或者将第一位置的坐标系中的定位点坐标转化到第二位置的坐标系中。

6.根据权利要求5所述的方法，其中：

步骤11包括：

将第二位置的光电测量仪器的激光打向第一位置上已经标定的至少三个定位点，并记录其在第二位置的坐标系中的三维坐标；

基于所述至少三个定位点在第一位置的坐标系中的三维坐标以及在第二位置的坐标系中的三维坐标，求出两个坐标系的转换关系。

7.一种测定空间环境中多个定位点的三维坐标的设备，所述设备包括：

摄像头、光电测量仪器，其中摄像头坐标系与光电测量仪器的坐标系对齐；

确定摄像头获取的二维图像中定位点对应的形心位置的装置；

驱动装置，驱动光电测量仪器以使得光电测量仪器打出的激光点在二维图像中与定位点对应的形心位置重合；

定位点三维坐标获取装置，用于将光电测量仪器打出激光点的三维坐标作为定位点的三维坐标。

8.一种测定空间环境中定位点的三维坐标的设备，包括：

光电测量仪器，光电测量仪器适于打出激光点，所述光电测量仪器具有驱动装置，用于驱动光电测量仪器以调整打出的激光点的位置；

摄像头，适于捕捉空间环境中的定位点以及光电测量仪器所打出的激光点的二维图像，摄像头的坐标系与光电测量仪器的坐标系对齐；和

控制装置，用于控制所述驱动装置以便光电测量仪器打出的激光点在二维图像中与定位点对应的形心位置重合。

9.根据权利要求8所述的设备，其中：

所述光电测量仪器包括测距传感器和测角传感器，测距传感器适于打出激光点并测量光电测量仪器与激光点之间的距离，测角传感器用于测量测距传感器的航偏角和俯仰角，其中：所述光电测量仪器基于测得的距离以及航偏角和俯仰角，获得激光点相对于光电测量仪器的三维坐标。

10.一种光电测量仪器，包括：

测距传感器，适于打出激光点并测量光电测量仪器与激光点之间的距离；

测角传感器，用于测量测距传感器的航偏角和俯仰角；

驱动装置，用于驱动测距传感器以调整打出的激光点的位置。

11.根据权利要求10所述的仪器，其中：

所述测角传感器为两轴测角传感器。