一种改善空间扫描时间性能的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种改善空间扫描时间性能的方法及系统，系统包括多个扫描设备和连接到显示器的服务器，所述多个扫描设备中的每一个包括数据捕捉模块；所述服务器用于执行以下操作：从多个数据捕捉模块获取周围环境数据；使用预先存在的二维导航信息配置所述扫描设备；将预先存在的二维导航信息与所述扫描设备实时移动的测距数据进行整合；实时拼接多个扫描设备中每一个的数据；生成空间的三维扫描对象、三维多边形或三维网格。本发明专利技术通过接收包含有运动区域信息的二维导航信息来配置扫描设备进行导航移动扫描，效率高；根据扫描获取的数据和预设的二维导航信息进行数据整合来生成空间环境的三维视图，实时性较好。本发明专利技术可广泛应用于环境扫描领域。

A method and system for improving the performance of space scanning time

The present invention discloses a method and system for improving space scanning time performance. The system includes a plurality of scanning devices and a server connected to a display. Each of the plurality of scanning devices includes a data capture module; the server is used to perform the following operation: obtaining the number of surrounding environment from a plurality of data capture modules. The scanning device is configured using the pre existing two-dimensional navigation information; the pre existing two-dimensional navigation information is integrated with the real-time moving distance data of the scanned equipment; the data of each of the multiple scanning devices is spliced in real time; and the three-dimensional scanning pair of the space is generated for the image, the 3D polygon or the three-dimensional grid. By receiving the two-dimensional navigation information containing the information of the moving area, the invention can configure the scanning equipment to carry on the navigation and movement scanning, and the efficiency is high. The data is integrated to generate the three-dimensional view of the space environment according to the data obtained by the scanning and the presupposed two-dimensional navigation information to produce the three-dimensional view of the space environment, and the real-time performance is better. The invention can be widely used in the field of environmental scanning.

【技术实现步骤摘要】
一种改善空间扫描时间性能的方法及系统
本专利技术涉及环境扫描领域，尤其是一种改善空间扫描时间性能的方法及系统。
技术介绍
近年来，激光技术、计算机技术发展迅速，环境扫描技术在环境识别、导航和定位等方面的应用也越来越广泛。以谷歌地球和谷歌街景为例，其能提供基于GPS定位信息的高精度360度全景照片，极大地方便了用户进行导航、路径规划等操作，其应用已扩展到与空间分布有关的诸多方面，如自然环境监测与分析、资源调查与开发、交通导航等。然而，目前的环境扫描技术大多针对的是室外环境，对室内环境的扫描方案较为少见。在数字城市、应急响应模拟与培训、数字文化遗产、展会等方面的巨大应用需求推动下，尤其在反恐、消防、展会、智慧楼宇等典型应用中，室内环境扫描技术获得的室内环境信息是不可或缺的基础数据。和室外不同，室内环境具有近距离、多转角、易遮挡、光照复杂、缺乏绝对定位等特点，高效、准确地获取室内环境信息是具有挑战性的课题。目前普遍使用的解决方案是通过使用扫描设备来对室内环境进行人工扫描，但此人工扫描方式的扫描效率低下(尤其是在大规模场景下的室内环境扫描，如在1万平方米的博物馆内进行环境扫描)且难以保证扫描精度。而且目前的人工扫描方式未能将二维的导航信息和采集的环境信息结合起来生成待扫描空间的三维视图，实时性较差。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供一种效率高和实时性好的改善空间扫描时间性能的方法及系统。本专利技术所采取的第一技术方案是：一种改善空间扫描时间性能的方法，包括以下步骤：接收二维导航信息，所述二维导航信息包括运动区域；配置扫描设备来导航移动通过所述运动区域；通过安装在所述扫描设备上的至少一个数据捕捉模块对周围环境进行扫描；所述扫描设备根据扫描的结果实时生成周围环境的三维视图。进一步，还包括将生成的三维视图发送给用户设备的步骤。进一步，所述三维视图通过将预先存在的二维预导航信息和导航移动的测距数据进行合并的方式生成。进一步，所述至少一个数据捕捉模块包括闪光雷达、雷达、立体视觉设备、摄像机和里程计传感器中的至少一个。进一步，所述数据捕捉模块与任意一个软件应用程序配合使用。进一步，所述软件应用程序包括移动应用程序、笔记本电脑应用程序、台式电脑应用程序和网页浏览器中的至少一个。进一步，所述扫描设备是自主扫描设备、半自主扫描设备或手动扫描设备。本专利技术所采取的第二技术方案是：一种改善空间扫描时间性能的系统，包括多个扫描设备和连接到显示器的服务器，所述多个扫描设备中的每一个包括：数据捕捉模块，用于采集周边环境信息；所述服务器用于执行以下操作：从多个数据捕捉模块获取周围环境数据；使用预先存在的二维导航信息配置所述扫描设备；将预先存在的二维导航信息与所述扫描设备实时移动的测距数据进行整合；根据整合的结果实时拼接多个扫描设备中每一个的数据；根据实时拼接的结果生成空间的三维扫描对象、三维多边形或三维网格。进一步，所述数据捕捉模块包括闪光雷达、雷达、立体视觉设备、摄像机和里程计传感器中的至少一个。本专利技术的有益效果是：本专利技术改善空间扫描时间性能的方法及系统，通过接收包含有运动区域信息的二维导航信息来配置扫描设备进行导航移动扫描，不需要人工参与即可实现空间的自动扫描，效率高；根据扫描设备导航移动扫描获取的数据和预设的二维导航信息进行数据整合来生成空间环境的三维视图，实时性较好。附图说明图1为本专利技术改善空间扫描时间性能的系统的一种实施例结构框图；图2为本专利技术机器人的一种优选实施例结构示意图；图3为本专利技术服务器的一种内部结构框图；图4为应用图1的系统进行空间扫描的方法的流程图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步解释和说明。参考图1，本实施例用于空间扫描的系统为机器人，该机器人可以是手动控制、自主控制或二者的组合。该机器人还可以使用移动应用、笔记本电脑应用、台式电脑应用程序或浏览器等任何软件应用程序来控制。应用程序既可以预先安装在本地，也可以从网站或URL下载。如图1所示，该机器人系统包括第一数据捕捉模块102、处理器202、显示器204、网络206和服务器208。该机器人可以通过网络206连接到服务器208，而且，网络206还可将机器人连接到用户显示器204。进一步作为优选的实施方式，网络206可以是LAN、MAN、WAN、移动网络、WI-FI和卫星网络等。进一步作为优选的实施方式，显示器204可以配置在智能电话、笔记本电脑、平板电脑、台式电脑和PDA等中的任意一个设备上。进一步作为优选的实施方式，该机器人还可包括第二数据捕捉模块104和第三数据捕捉模块106。优选地，第一数据捕捉模块102、第二数据捕捉模块104和第三数据捕捉模块106的数量均可为一个或多个。进一步作为优选的实施方式，第一数据捕捉模块102可以是立体视觉设备或激光雷达LiDAR。其中，立体视觉设备使用无线电波来确定待扫描对象的范围、角度或速度。LiDAR更适合用来识别和获取与机器人距离较为接近的待扫描对象的信息。第一数据捕捉模块102通过立体视觉设备或激光雷达LiDAR等发射的无线电波或激光等信号后所接收的反射回的信号来获得环境的相应信息。第一数据捕捉模块102可放置于机器人的顶部，以使机器人能够扫描整个周围环境信息。进一步作为优选的实施方式，第二数据捕捉模块104可以是捕捉机器人的运动数据的里程计传感器(里程计传感器是测量机器人的轮子转动运行的传感器)。里程计传感器能够识别机器人已经移动了多远以及机器人经过的距离。此外，里程表计传感器足以识别机器人的准确移动。进一步作为优选的实施方式，第三数据捕捉模块106由多个摄像机组成。例如，第三数据捕捉模块至少有两个摄像机来捕捉机器人周围环境的图像信息。摄像机可以包括以球形视图方式捕捉数据的鱼眼镜头。优选地，第三数据捕捉模块106可包括4个朝向不同方向的摄像机，这4个摄像机能在同一时间捕捉机器人周围环境360度的图像信息。进一步作为优选的实施方式，处理器202可以是具有各种硬件内部处理组件的独立处理器，或者处理器202的内部组件也可以由软件生成。处理器202也可以是多个处理器的集合，共同实现与上述独立处理器相同的功能。处理器202通过空间中的运动区域为机器人进行导航。软件应用以数字的形式接收空间的二维导航信息，该二维导航信息用于使得机器人在该空间所限定的运动区域内移动。空间可以是室内展厅或室外空间。机器人可以连接到服务器208，而服务器208则通过网络206连接到显示器204和机器人。服务器208可以从与网络206连接的每个机器人接收信息，进行处理并输出空间的三维视图到显示器204上进行显示。参考图2，本实施例的机器人包括主框架110和多个支撑腿112。如图2所示，主框架110可包括有至少一个第三数据捕捉模块106。其中，主框架110可以由木材、金属、合金、塑料、橡胶和纤维中的任意一种或任意几种的组合构成。支撑腿110用于向机器人提供可达到和能够扫描到的高度(该高度可进行调节)，并可辅助机器人在空间中的移动。在本实施例中，第三数据捕捉模块106可以包括鱼眼镜头，以便于捕捉对应方向区域的球形视图。主框架110的顶部还可设有第一数据捕捉模块102。此外，机器人的多个支撑腿110中每个支撑腿1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善空间扫描时间性能的方法，其特征在于：包括以下步骤：接收二维导航信息，所述二维导航信息包括运动区域；配置扫描设备来导航移动通过所述运动区域；通过安装在所述扫描设备上的至少一个数据捕捉模块对周围环境进行扫描；所述扫描设备根据扫描的结果实时生成周围环境的三维视图。

【技术特征摘要】
2017.11.24 US 62/590,3711.一种改善空间扫描时间性能的方法，其特征在于：包括以下步骤：接收二维导航信息，所述二维导航信息包括运动区域；配置扫描设备来导航移动通过所述运动区域；通过安装在所述扫描设备上的至少一个数据捕捉模块对周围环境进行扫描；所述扫描设备根据扫描的结果实时生成周围环境的三维视图。2.根据权利要求1所述的一种改善空间扫描时间性能的方法，其特征在于：还包括将生成的三维视图发送给用户设备的步骤。3.根据权利要求1所述的一种改善空间扫描时间性能的方法，其特征在于：所述三维视图通过将预先存在的二维预导航信息和导航移动的测距数据进行合并的方式生成。4.根据权利要求1所述的一种改善空间扫描时间性能的方法，其特征在于：所述至少一个数据捕捉模块包括闪光雷达、雷达、立体视觉设备、摄像机和里程计传感器中的至少一个。5.根据权利要求1所述的一种改善空间扫描时间性能的方法，其特征在于：所述数据捕捉模块与任意一个软件应用程序配合使用。6.根据权利要求5所述的一种改善空间扫描时间性能的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新福，
申请(专利权)人：广东康云多维视觉智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44