一种向量激光仪系统技术方案

一种向量激光仪系统，包括有MPU控制器和与之连接的向量激光摄像头、普通摄像头、角度感知器、位置感知器和人机对话装置，所述MPU控制器，用于主控各设备协调工作，具有开机启动指令、设置参考点指令、读取传感器指令、拍照/录音指令、图像/音频回放指令，所述向量激光摄像头用于测量周围物体上所有点距离摄像头的三维距离、所述角度感知器，用于测量装置本身偏离正方向；所述位置感知器，用于测量装置本身位置的地理坐标。其发明专利技术目的是通过对物体直接拍照，测出物体上各点三维空间位置而直接形成三维立体图的激光仪系统。填补市场空缺。

【技术实现步骤摘要】
一种向量激光仪系统
本技术涉及测量器械，涉及激光成像，尤指一种向量激光仪系统。
技术介绍
向量激光仪系统指一种通过对物体直接拍照，测出物体上各点(相对于向量激光仪系统焦点)三维空间位置而直接形成三维立体图的激光仪系统。目前市场上尚无成型设备系统。
技术实现思路
针对现有技术的缺失和市场需要，本技术的目的在于提供一种向量激光仪系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种向量激光仪系统，其特征在于：包括有MPU控制器和与之连接的向量激光摄像头、普通摄像头、角度感知器、位置感知器和人机对话装置，所述MPU控制器，用于主控各设备协调工作，具有开机启动指令、设置参考点指令、读取传感器指令、拍照/录音指令、图像/音频回放指令，所述向量激光摄像头用于测量周围物体上所有点距离摄像头的三维距离、所述角度感知器，用于测量装置本身偏离正方向；所述位置感知器，用于测量装置本身位置的地理坐标。进一步地：所述人机对话装置包括屏幕、麦克风和扬声器。所述MPU控制器连接有存储芯片，用于存储配置参数和采集数据。所述MPU控制器连接有步进电机，用于控制装置绕水平或垂直方向作转动(需要增加)。所述向量激光摄像头包括激光发生器、光感器和控制芯片，所述激光发生器、光感器与控制芯片连接，其中：激光发生器，用于产生N×N束球面阵列激光；光感器，将接受的激光发生器的N×N束球面阵列激光转换成电信号并滤除背景光、实现信号放大和电路光路隔离、检测并过滤特定频率的光波；控制芯片，用于控制激光发生器每个发光单元启停，计算和记录光感器感光时间，并将激光信号转换成图像信号。所述位置感知器可以是GPS。所述角度感知器可以是陀螺仪。本技术的有益效果是：通过对物体直接拍照，测出物体上各点三维空间位置而直接形成三维立体图的激光仪系统。填补市场空缺。附图说明下面结合附图对本技术作进一步的描述。图1是本技术的结构系统方框图。图2是基于纳米激光发射阵列向量激光摄像头原理示意图。图3是基于光开关向量激光摄像头原理示意图。图4是向量激光摄像头2的一个实施例结构示意图。图中：1为MPU控制器、2为向量激光摄像头、3为普通摄像头、4为角度感知器、5为位置感知器、6为存储芯片、7为屏幕、8为麦克风、9为扬声器、10为外部接口、11为步进电机。具体实施方式参见附图，本技术一种向量激光仪系统，其特征在于：包括有MPU控制器1和与之连接的向量激光摄像头2、普通摄像头3、角度感知器4、位置感知器5和人机对话装置，所述MPU控制器1，用于主控各设备协调工作，具有开机启动指令、设置参考点指令、读取传感器指令、拍照/录音指令、图像/音频回放指令，所述向量激光摄像头2用于测量周围物体上所有点距离摄像头的三维距离(位置向量)、所述角度感知器4，用于测量装置本身偏离正方向(地球北极、重力方向)；所述位置感知器5，用于测量装置本身位置的地理坐标。在本技术的实施例中：所述人机对话装置包括屏幕7、麦克风8和扬声器9。所述MPU控制器1连接有存储芯片6，用于存储配置参数和采集数据。所述MPU控制器1连接有步进电机11，用于控制装置绕水平或垂直方向作转动。所述向量激光摄像头有两种设计方式：基于纳米激光发射阵列方式(其原理图见图2)和基于光电开关方式(其原理图见图3)。包括1个激光振荡器、1个光感面(也可N个光感单元)、N个光开关(N个激光准直系统可选配置)组成。激光振荡器产生初级激光，每个光开关通电时开放，初级激光经准直系统穿透光感面发出一定方向的激光，同时光感面感知反射激光时差。整机使用过程如下：开机：按下开机键，MPU控制器1协调各部件完成以下工作。1)部件自检：检查机器各部件通电和响应正常。2)屏幕点亮：进入人机主界面。3)传感器启动：角度感知器、位置感知器、麦克风完成初始设置。角度感知器以地球磁场北极(X轴)、重力反向(Z轴)为初始方向、时刻检测仪器偏离正方向角度；位置感知器正方向同角度感知器。4)摄像机启动：激光摄像机、普通摄像机完成初始设置。激光摄像机处于准备状态(如果是三原色成像仪则直接进入录像模式)；普通摄像机开始采集图片(录像模式)，并在屏幕上显示。设置参考点：按下屏幕主菜单中“设置参考点”按钮。位置感知器完成以下两项工作：1)GPS模块接受卫星定位信号，将接受的经度x0、纬度y0和高程h0信号写入参考点O0(x0，y0，h0)。2)将观测点坐标置为Oi(0,0,0)。拍照：按下拍照键，MPU控制器1读取传感器数据，启动激光摄像机、普通摄像机拍照并将数据写入图形文件。其文件数据包括以下内容：1)参考点O0:x0，y0，h02)观测点Oi：xi，yi，zi3)仪器偏角β：βx，βy，βz4)时差矩阵ΩM×N：△t11，△t12，…△t1N△t21，△t22，…△t2N…△tM1，△tM2，…△tMN5)颜色矩阵SM’×N’：rgb11，rgb12，…rgb1N’rgb21，rgb22，…rgb2N’…rgbM’1，rgbM’2，…rgbM’N’6)其他信息：仪器分辨率K，视角θ、β，安装位置激光摄像机(x1，y1，z1)、普通摄像机(x2，y2，z2)、角度感知器(x3，y3，z3)、位置感知器(x4，y4，z4)等。回放：按下“回放”按钮，屏幕显示参考点拍摄所有照片“合成”(合成过程见附录)的三维彩色图，可自由切换视角或视点(3D游戏效果)。启用步进电机：对于定点拍摄，按下“启用步进电机”按钮，步进电机带动摄像机水平(或垂直)偏转1步、自动拍摄1次，再偏转1补、自动拍摄1次，直至拍完(K/K1)2张，其中K为摄像机分辨率、K1为步进电机步距(此时图像分辨率提高K/K1倍)。所述向量激光摄像头技术特征如下(参见图4)：包括激光发生器1、光感器2和控制芯片3，所述激光发生器1、光感器2与控制芯片3连接，其中：激光发生器1，用于产生N×N束球面阵列激光；光感器2，将接受的激光发生器1的N×N束球面阵列激光转换成电信号并滤除背景光、实现信号放大和电路光路隔离、检测并过滤特定频率的光波；控制芯片3，用于控制激光发生器1每个发光单元启停，计算和记录光感器感光时间，并将激光信号转换成图像信号。参见图4，所述激光发生器1包括纳米激光发射阵列1.1、准直系统1.2和光纤1.3，所述纳米激光阵列1.1发出初级激光束，通过光纤1.3到达由微透镜阵列构成的准直系统1.2，准直系统1.2将初级激光束变换成准激光束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种向量激光仪系统，其特征在于：包括有MPU控制器和与之连接的向量激光摄像头、普通摄像头、角度感知器、位置感知器和人机对话装置，所述MPU控制器，用于主控各设备协调工作，具有开机启动指令、设置参考点指令、读取传感器指令、拍照/录音指令、图像/音频回放指令，所述向量激光摄像头用于测量周围物体上所有点距离摄像头的三维距离、所述角度感知器，用于测量装置本身偏离正方向；所述位置感知器，用于测量装置本身位置的地理坐标。

【技术特征摘要】
1.一种向量激光仪系统，其特征在于：包括有MPU控制器和与之连接的向量激光摄像头、普通摄像头、角度感知器、位置感知器和人机对话装置，所述MPU控制器，用于主控各设备协调工作，具有开机启动指令、设置参考点指令、读取传感器指令、拍照/录音指令、图像/音频回放指令，所述向量激光摄像头用于测量周围物体上所有点距离摄像头的三维距离、所述角度感知器，用于测量装置本身偏离正方向；所述位置感知器，用于测量装置本身位置的地理坐标。2.根据权利要求1所述的一种向量激光仪系统，其特征在于：所述人机对话装置包括屏幕、麦克风和扬声器。3.根据权利要求1所述的一种向量激光仪系统，其特征在于：所述MPU控制器连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春秀，徐亚兰，张林，王鹏，
申请(专利权)人：王鹏，张林，
类型：新型
国别省市：湖南,43