一种基于二维激光雷达生成三维点云数据的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及工业测量技术领域，为一种基于二维激光雷达生成三维点云数据的方法及系统，包括以下步骤：旋转平台带动激光雷达旋转以对目标对象的表面进行旋转扫描；实时获取激光雷达扫描的数据以及对应时刻的旋转平台当前的角度值，并将每一帧数据与对应当前的角度值进行融合；将融合的数据进行坐标变换计算后得到扫描区域内的三维空间数据。该方案可以快速扫描场景内物体轮廓，重构三维点云，结合三维点云处理软件实现对物体的三维轮廓测量、特定目标的自动识别以及计算出相关目标的几何尺寸信息。利用二维激光雷达构成的三维点云数据生成系统不仅性价比高于三维扫描仪，同时在工业测量应用中，相同测量环境下，测量精度也高于三维扫描仪。三维扫描仪。三维扫描仪。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二维激光雷达生成三维点云数据的方法及系统


[0001]本专利技术涉及工业测量
，具体涉及一种基于二维激光雷达生成三维点云数据的方法及系统。

技术介绍

[0002]工业现场的环境一般都比较恶劣，导致传统的测量方法(如经纬仪、测距仪、水准仪、全站仪等)在工业检测领域应用的局限性。三维激光扫描技术的出现有效的弥补了传统测量手段在工业检测领域的应用局限，能够快速获取反映目标物体实时、动态变化和真实形态特性的信息。一般的三维激光扫描仪都是针对测绘领域或者自动驾驶领域的需求设计的，远距离测量效果好，近距离的测量精度差、噪声大，同时价格昂贵，不适合在工业测量领域应用。因此，业内亟待开发一种适用于工业测量领域的三维激光雷达扫描装置。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于二维激光雷达生成三维点云数据的方法及系统，解决了以上所述的三维激光扫描仪近距离的测量精度差、噪声大、同时价格昂贵的技术问题。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题提供了一种基于二维激光雷达生成三维点云数据的方法，包括以下步骤：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二维激光雷达生成三维点云数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，旋转平台带动激光雷达旋转以对目标对象的表面进行旋转扫描；S2，实时获取激光雷达扫描的数据以及对应时刻的旋转平台当前的角度值，并将每一帧数据与对应当前的角度值进行融合；S3，将融合的数据进行坐标变换计算后得到扫描区域内的三维空间数据。2.根据权利要求1所述的基于二维激光雷达生成三维点云数据的方法，其特征在于，所述S2具体包括：基于中断方式检测获取激光雷达数据的同步脉冲信号，以配准当前时刻的旋转平台的角度值，同时获取当前时刻的用于修正配准精度的修正参数，所述修正参数包括当前时刻的激光雷达的扫描频率、角分辨率及扫描角度。3.根据权利要求1所述的基于二维激光雷达生成三维点云数据的方法，其特征在于，所述S2具体包括：S21，记录激光雷达开始做旋转扫描时对应的旋转平台的旋转角度值为A1，所述A1即为激光雷达第一个扫描测距点对应的旋转角度值；S22，定义激光雷达的扫描频率为f，角分辨率为β，起始扫描角为a1，终止扫描角为a2，扫描平台的转速为ω；S23，在激光雷达的角分辨率期间，旋转平台转动的角度值为βωf/360；S24，第n个扫描测距点对应的角度值为(n
‑
1)βωf/360；S25，在一帧数据里每一个扫描测距点上都匹配上对应角度值得到如下序列[A1，βωf/360+A1，
……
，(n
‑
1)βωf/360+A1，
……
，(a2
‑
a1)ωf/360+A1]。4.根据权利要求3所述的基于二维激光雷达生成三维点云数据的方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括采用自标定方法获取激光雷达与旋转平台之间的安装偏移值，具体包括：第一步，构造一个标准的垂直墙面，采用激光扫描测距仪测量出扫描平台的旋转轴到垂直墙面的距离D0；第二步，启动设备扫描，实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春，胡玮，张玉全，王浩，
申请(专利权)人：武汉米佳信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：