[发明专利]应用于微重力环境下的三维扫描方法、装置及系统

权利要求书

1.一种应用于微重力环境下的三维扫描方法，其特征在于，适用于三维扫描系统；所述方法包括：

获取处在微重力环境下的被测物体上的多组第一标记点数据，并基于多组所述第一标记点数据建立标记点库；

基于所述被测物体的初始速度，判断处在微重力环境下的被测物体所处的运动状态；

在所述被测物体处于悬停状态或移动状态时，基于所述初始速度，获取所述被测物体的表面图像；并根据所述标记点库和所述表面图像中的第二标记点数据，对所述表面图像进行拼接，得到三维目标数据。

2.根据权利要求1所述的应用于微重力环境下的三维扫描方法，其特征在于，所述在所述被测物体处于悬停状态时，基于所述初始速度，获取所述被测物体的表面图像；并根据所述标记点库和所述表面图像中的第二标记点数据，对所述表面图像进行拼接，得到三维目标数据，包括：

在所述被测物体处于悬停状态时，控制三维扫描系统围绕所述被测物体的扫描速度满足所述初始速度，并扫描所述被测物体，以获取所述被测物体的表面图像；

利用所述标记点库中的所述第一标记点数据对所述表面图像中的第二标记点数据进行标记点优化；

基于优化后的所述第二标记点数据的拓扑结构，对所述表面图像进行拼接，得到三维目标数据。

3.根据权利要求1所述的应用于微重力环境下的三维扫描方法，其特征在于，所述在所述被测物体处于移动状态时，基于所述初始速度，获取所述被测物体的表面图像；并根据所述标记点库和所述表面图像中的第二标记点数据，对所述表面图像进行拼接，得到三维目标数据，包括：

在所述被测物体处于移动状态时，根据所述初始速度和所述标记点库中的所述第一标记点数据，确定所述被测物体的运动轨迹，并设定所述运动轨迹中的关键路径点参数；

控制三维扫描系统围绕所述被测物体的扫描速度满足所述初始速度，并扫描所述被测物体，以获取所述被测物体的表面图像；

利用所述标记点库中的所述第一标记点数据对所述表面图像中的第二标记点数据进行标记点优化；

基于优化后的所述第二标记点数据的拓扑结构和所述运动轨迹中的关键路径点参数，对所述表面图像进行拼接，得到三维目标数据。

4.根据权利要求1至3任一项所述的应用于微重力环境下的三维扫描方法，其特征在于，所述获取处在微重力环境下的被测物体上的多组第一标记点数据，并基于多组所述第一标记点数据建立标记点库，包括：

从各个方位扫描处在微重力环境下的被测物体，得到多组第一标记点数据；

在世界坐标系下，基于两组所述第一标记点数据之间的公共标记点，确定拓扑结构，通过所述拓扑结构对多组所述第一标记点数据进行拼接，建立标记点库。

5.根据权利要求1至3任一项所述的应用于微重力环境下的三维扫描方法，其特征在于，所述基于所述被测物体的初始速度，判断处在微重力环境下的被测物体所处的运动状态，包括：

若所述被测物体的初始速度中的初始运动速度为0，则处在微重力环境下的被测物体处于悬停状态；

若所述被测物体的初始速度中的初始运动速度不为0，则处在微重力环境下的被测物体处于移动状态。

6.根据权利要求1所述的应用于微重力环境下的三维扫描方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取标准器件的参照图像；所述标准器件设置在所述被测物体的周边，且所述标准器件与所述被测物体同步运动；

根据所述参照图像和预设的标准参数，确定所述三维扫描系统的实时精度。

7.根据权利要求1所述的应用于微重力环境下的三维扫描方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述表面图像进行特征识别，得到标记点数据和激光线数据；

根据所述标记点数据和所述激光线数据是否有重合，判断所述激光线数据是否有效。