一种三维扫描数据处理方法及数据处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种三维扫描数据处理方法，该三维扫描数据处理方法包括以下步骤：测量误差数据信息获取，第一校正数据获取，测量误差数据值获取，第二校正数据获取，校正等步骤，当测量设备的仰角处于预警仰角范围内时，采用多组第二校正数据的任意一组校正数据对测量数据进行校正，当测量设备的仰角不处于预警仰角范围内时，采用第一校正数据对测量数据进行校正。采用本发明专利技术的数据处理方法，可以大大减小系统误差和随机误差，提高了数据的准确性。

A 3D scanning data processing method and data processing system

The invention relates to a three-dimensional scanning data processing method, which comprises the following steps: acquisition of measurement error data information, acquisition of first correction data, acquisition of measurement error data value, acquisition of second correction data, and correction, etc., when the elevation of the measuring equipment is within the range of early warning elevation angle. When the elevation of measuring equipment is not within the range of early warning elevation, the first correction data is used to correct the measured data. By adopting the data processing method of the invention, the system error and the random error can be greatly reduced, and the accuracy of the data can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种三维扫描数据处理方法及数据处理系统
本专利技术涉及一种三维扫描数据处理方法。本专利技术还涉及一种三维扫描数据处理系统。
技术介绍
三维扫描系统中，距离的测量精确度要求很高，现有的测距方法，普遍公知的是测定光的往返时间而算出距测定对象的距离的方法、即所谓的TOF(TimeOfFlight)法。该测距方法如下进行：由于众所周知光速c为3.0×108m/s，故通过测定其往返时间t1，利用以下的算式(1)算出距对象物的距离L。L＝(c·t1)/2；上述TOF法中的具体信号处理方法有如下，将开始脉冲(与发光元件同步)作为开始信号，在积分器上持续累积(或者放电)电荷，直至检测到结束脉冲(受光信号)，由其增加(或减少)量检测光的往返时间。这些方法都是对来自检测被测距对象物反射的光的受光元件的检测信号进行处理而得到距离信息。此时，由于上述发光元件的应答速度的波动、上述受光元件地应答速度的波动、环境(主要是温度)等影响造成的上述两元件的特性变化等，在距离信息上会产生误差。因此，为了减少上述这样的误差，使用将从上述发光元件射出的光由上述测距对象物反射而由受光元件检测的第一光路、和从上述发光元件射出的光由上述受光元件检测的、与上述第一光路不同的第二光路，若上述第二光路的长度为已知的且是一定的，则能够以上述第二光路为基准校正基于上述第一光路算出的距离信息。但是，在上述文献存在以下的问题：为了校正基于上述第一光路算出的距离信息，重要的是使上述第二光路的长度总是一定的。但是，三维扫描中还存在着大量的因素影响着测量误差（系统误差、随机误差），温度、湿度、距离、待测对象的材质因素等。现有技术中并没有给出一种方案解决这些测量误差。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种三维扫描数据处理方法，所述三维扫描数据处理方法包括以下步骤：测量误差数据信息获取：获取当前环境下的测量误差数据信息，所述测量误差数据信息包括由多组测量误差信息组成，测量误差信息至少包括第一因素测量误差信息、第二因素测量误差信息；测量误差数据值获取：根据第一因素测量误差信息，获取多个第一因素测量误差数据值；根据第二因素测量误差信息，获取多个第二因素测量误差数据值；第二校正数据获取：根据第一因素测量误差数据值、第二因素测量误差数据值，重新组合成多组第二校正数据；第一校正数据获取：根据当前环境，获取第一校正数据，所述第一校正数据用于当前环境下测量数据的校正，由当前环境下的测量误差数据信息计算得到；校正：当测量设备的仰角处于预警仰角范围内时，采用多组第二校正数据的任意一组校正数据对测量数据进行校正，当测量设备的仰角不处于预警仰角范围内时，采用第一校正数据对测量数据进行校正。所述环境为三维扫描过程中的温度、湿度、距离以及待测物材质。所述预警仰角范围为测量设备的仰角最大值的30-70%，所述测量设备的仰角为测量设备发出的测量光线相对固定平面的角度，所述测量设备固定于固定平面。所述数据处理方法还包括预警仰角获取步骤：测量误差数据值获取步骤具体包括以下步骤：将第一因素测量误差信息中的所有数据分组，分成具有相同数量数据的M个数据组，在每个数据组中选择1个数据，得到m个第一因素测量误差数据值A1-Am；将第二因素测量误差信息中的所有数据分组，分成具有相同数量数据的M个数据组，在每个数据组中选择1个数据，得到m个第二因素测量误差数据值B1-Bm；将第一因素测量误差数据值A1-Am、第二因素测量误差数据值B1-Bm组成多组第二校正数据。一种三维扫描数据处理方法，所述数据处理方法还包括：获取测量线数据：测量线数据包括多个测量数据，所述测量数据包括坐标数据和仰角数据，所述多个测量数据由上至下在真实场景中组成一垂直于地面的线，所述多个测量数据中的最大仰角与最小仰角之差不大于1度；计算：计算多个测量数据形成的直线与地面的夹角，当所述夹角大于预设夹角时，则多个测量数据中的最大仰角与最小仰角为预警仰角范围。本专利技术还涉及一种三维扫描数据处理系统，所述处理系统包括：测量误差数据信息获取模块，所述测量误差数据信息获取模块用于获取当前环境下的测量误差数据信息，所述测量误差数据信息包括由多组测量误差信息组成，测量误差信息至少包括第一因素测量误差信息、第二因素测量误差信息；第一校正数据获取模块，所述第一校正数据获取模块用于根据当前环境，获取第一校正数据，所述第一校正数据用于当前环境下测量数据的校正，由当前环境下的测量误差数据信息计算得到；测量误差数据值获取模块，所述测量误差数据值获取模块用于根据第一因素测量误差信息，获取多个第一因素测量误差数据值；根据第二因素测量误差信息，获取多个第二因素测量误差数据值；第二校正数据获取模块，所述第二校正数据获取模块用于根据第一因素测量误差数据值、第二因素测量误差数据值，重新组合成多组第二校正数据；校正模块，当测量设备的仰角处于预警仰角范围内时，采用多组第二校正数据的任意一组校正数据对测量数据进行校正，当测量设备的仰角不处于预警仰角范围内时，采用第一校正数据对测量数据进行校正。所述环境为三维扫描过程中的温度、湿度、距离以及待测物材质。所述预警仰角范围为测量设备的仰角最大值的30-70%，所述测量设备的仰角为测量设备发出的测量光线相对固定平面的角度，所述测量设备固定于固定平面。所述数据处理系统还包括包括测量误差数据值获取模块，所述测量误差数据值获取模块包括第一因素测量误差数据值处理模块、第二因素测量误差数据值处理模块以及第二校正数据获取模块。所述第一因素测量误差数据值处理模块用于将第一因素测量误差信息中的所有数据分组，分成具有相同数量数据的M个数据组，在每个数据组中选择1个数据，得到m个第一因素测量误差数据值A1-Am；所述第二因素测量误差数据值处理模块用于将将第二因素测量误差信息中的所有数据分组，分成具有相同数量数据的M个数据组，在每个数据组中选择1个数据，得到m个第二因素测量误差数据值B1-Bm；所述第二校正数据获取模块用于将第一因素测量误差数据值A1-Am、第二因素测量误差数据值B1-Bm组成多组第二校正数据。一种三维扫描数据处理系统，所述数据处理系统还包括：获取测量线数据模块，测量线数据包括多个测量数据，所述测量数据包括坐标数据和仰角数据，所述多个测量数据由上至下在真实场景中组成一垂直于地面的线，所述多个测量数据中的最大仰角与最小仰角之差不大于1度；计算模块，计算多个测量数据形成的直线与地面的夹角，当所述夹角大于预设夹角时，则多个测量数据中的最大仰角与最小仰角为预警仰角范围。由于数据收集过程中，存在着大量的不确定因素，而要将这些所有不确定因素进行前期处理，并获取误差会越来越困难，而采用本专利技术的数据处理方法，可以大大减小系统误差和随机误差。提高了数据的准确性。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。附图说明图1为一种三维扫描数据处理方法流程示意图。图2为测量装置的结构模型示意图。图3为一种三维扫描数据处理系统的示意图。图4为测量误差数据值获取模块的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维扫描数据处理方法，其特征在于，所述三维扫描数据处理方法包括以下步骤：测量误差数据信息获取：获取当前环境下的测量误差数据信息，所述测量误差数据信息包括由多组测量误差信息组成，测量误差信息至少包括第一因素测量误差信息、第二因素测量误差信息；测量误差数据值获取：根据第一因素测量误差信息，获取多个第一因素测量误差数据值；根据第二因素测量误差信息，获取多个第二因素测量误差数据值；第二校正数据获取：根据第一因素测量误差数据值、第二因素测量误差数据值，重新组合成多组第二校正数据；第一校正数据获取：根据当前环境，获取第一校正数据，所述第一校正数据用于当前环境下测量数据的校正，由当前环境下的测量误差数据信息计算得到；校正：当测量设备的仰角处于预警仰角范围内时，采用多组第二校正数据的任意一组校正数据对测量数据进行校正，当测量设备的仰角不处于预警仰角范围内时，采用第一校正数据对测量数据进行校正。

【技术特征摘要】
1.一种三维扫描数据处理方法，其特征在于，所述三维扫描数据处理方法包括以下步骤：测量误差数据信息获取：获取当前环境下的测量误差数据信息，所述测量误差数据信息包括由多组测量误差信息组成，测量误差信息至少包括第一因素测量误差信息、第二因素测量误差信息；测量误差数据值获取：根据第一因素测量误差信息，获取多个第一因素测量误差数据值；根据第二因素测量误差信息，获取多个第二因素测量误差数据值；第二校正数据获取：根据第一因素测量误差数据值、第二因素测量误差数据值，重新组合成多组第二校正数据；第一校正数据获取：根据当前环境，获取第一校正数据，所述第一校正数据用于当前环境下测量数据的校正，由当前环境下的测量误差数据信息计算得到；校正：当测量设备的仰角处于预警仰角范围内时，采用多组第二校正数据的任意一组校正数据对测量数据进行校正，当测量设备的仰角不处于预警仰角范围内时，采用第一校正数据对测量数据进行校正。2.根据权利要求1所述的一种三维扫描数据处理方法，其特征在于，所述环境为三维扫描过程中的温度、湿度、距离以及待测物材质。3.根据权利要求1所述的一种三维扫描数据处理方法，其特征在于，所述预警仰角范围为测量设备的仰角最大值的30-70%，所述测量设备的仰角为测量设备发出的测量光线相对固定平面的角度，所述测量设备固定于固定平面。4.根据权利要求1所述的一种三维扫描数据处理方法，其特征在于，测量误差数据值获取步骤具体包括以下步骤：将第一因素测量误差信息中的所有数据分组，分成具有相同数量数据的M个数据组，在每个数据组中选择1个数据，得到m个第一因素测量误差数据值A1-Am；将第二因素测量误差信息中的所有数据分组，分成具有相同数量数据的M个数据组，在每个数据组中选择1个数据，得到m个第二因素测量误差数据值B1-Bm；将第一因素测量误差数据值A1-Am、第二因素测量误差数据值B1-Bm组成多组第二校正数据。5.根据权利要求4所述的一种三维扫描数据处理方法，其特征在于，所述数据处理方法还包括：获取测量线数据：测量线数据包括多个测量数据，所述测量数据包括坐标数据和仰角数据，所述多个测量数据由上至下在真实场景中组成一垂直于地面的线，所述多个测量数据中的最大仰角与最小仰角之差不大于1度；计算：计算多个测量数据形成的直线与地面的夹角，当所述夹角大于预设夹角时，则多个测量数据中的最大仰角与最小仰角为预警仰角范围。6.一种三维扫描数据处理系统，其特征在于，所述数据处理系统包括：测量误差数据信息获取模块，所述测量误差数据信息获取模块用于获取当前环境下的测量误差数据信息，所述测量误差数据信息包括由多...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永强，
申请(专利权)人：上海景复信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31