一种狭小空间三维扫描装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种狭小空间三维扫描装置，属于建筑扫描技术领域，该狭小空间三维扫描装置，包括壳体，壳体为圆柱形桶状外壳，壳体开设有多组成排的竖轮槽，竖轮槽中安装有竖滚动轮；壳体上在竖轮槽之间分布有横轮槽，横轮槽中安装有横滚动轮；壳体尾端安装有向后照射上的探照引导灯；壳体内安装有感光器；壳体内部安装有驱动机构、扫描摄像头、控制中心、电源、数据采集器、通讯装置、超声波低频断层成像扫描仪和雷达定位，超声波低频断层成像扫描仪通过壳体前端开设的探测孔进行探测工作，控制中心搭载有寻路模块，本发明专利技术能够解绝扫描装置丢失信号时，无法自主寻路移动的问题。无法自主寻路移动的问题。无法自主寻路移动的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种狭小空间三维扫描装置


[0001]本专利技术属于建筑扫描
，具体而言，涉及一种狭小空间三维扫描装置。

技术介绍

[0002]建筑修缮前期的勘查工作十分重要，可有效避免修缮过程中可能存在的安全隐患，防止对建筑结构造成不可逆的影响。超声波低频断层成像扫描仪是一种多功能超声无损检测仪器，通过48(4
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12)个陶瓷耐磨低频宽带横波干点接触的传感器矩阵，利用脉冲回拨技术和合成孔径聚焦技术组合探测，针对混凝土、钢筋混凝土、石材和木材进行内部成像，用以检测其内部的夹杂物、空腔、裂纹、裂缝、蜂窝、预埋管道等，也可以用来测量厚度、评估混凝土的强度，可测量厚度达2米。3D激光雷达扫描仪的作用：可以测量距离物体实际的路程。
[0003]公开号为CN110966921B的中国专利技术专利(申请号：CN201811149520.3)公开了一种室内三维扫描设备及方法。一种室内三维扫描设备，包括无人机、转动圆盘、激光测距装置和三维扫描装置、处理装置，所述激光测距装置用于测量设备与周围障碍物之间的距离，所述处理装置用于根据所述激光测距装置测得的数据绘制室内平面轮廓图，根据预先设定规则在所述室内平面轮廓图中选择若干个扫描点，所述无人机用于根据若干个所述扫描点的位置信息带动所述三维扫描装置依次飞行至各个所述扫描点，所述三维扫描装置用于对各个扫描点周围进行360度空间扫描绘制出深度图和三维图。
[0004]从上述专利中可以看出，使用此种能自动行驶的扫描仪器时，设备对建筑内部空间进行扫描检测，仪器需要安装室内定位装置，室内定位是指在室内环境中实现位置定位，主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位、动作捕捉等多种技术集成形成一套室内位置定位体系，从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控，但当设备深入建筑内部时，可能会因为丢失信号而失去控制，无法自主寻路移动。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种狭小空间三维扫描装置，能够解决扫描装置丢失信号时，无法自主寻路移动的问题。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]本专利技术提供一种狭小空间三维扫描装置，包括壳体，其中，所述壳体为圆柱形桶状外壳，所述壳体开设有多组成排的竖轮槽，所述竖轮槽中安装有竖滚动轮，所述竖滚动轮用于使所述壳体向前或向后移动；所述壳体上在所述竖轮槽之间分布有横轮槽，所述横轮槽中安装有横滚动轮，所述横滚动轮使所述壳体向左或向右移动；所述竖滚动轮和所述横滚动轮包括轮体和轮轴，所述轮轴设置在所述轮体的中心，所述轮体本身高出所述竖轮槽或横轮槽的槽口位置；
[0008]所述壳体尾端安装有向后照射的探照引导灯；
[0009]所述壳体拼接有透明的材料，所述壳体内安装有感光器；
[0010]所述壳体内部安装有驱动机构、扫描摄像头、控制中心、电源、数据采集器、通讯装置、超声波低频断层成像扫描仪和雷达定位，所述扫描摄像头用于扫描建筑内部空间，所述超声波低频断层成像扫描仪用于对空间内进行探测，所述超声波低频断层成像扫描仪通过所述壳体前端开设的探测孔进行探测工作，所述雷达定位用于对空间内的障碍物进行探测，所述数据采集器用于储存所述扫描摄像头、所述超声波低频断层成像扫描仪、所述雷达定位采集的数据，所述扫描摄像头、所述超声波低频断层成像扫描仪、所述雷达定位与所述数据采集器电连接，所述驱动机构、所述扫描摄像头、所述数据采集器、所述通讯装置、所述超声波低频断层成像扫描仪、所述雷达定位、所述感光器与所述控制中心电连接，所述电源与所述驱动机构、所述扫描摄像头、所述探照引导灯、所述控制中心、所述数据采集器、所述通讯装置、所述超声波低频断层成像扫描仪、所述雷达定位、所述感光器电连接并供电；
[0011]所述控制中心搭载有所述寻路模块，用于在狭小空间三维扫描装置在空间内失去通讯控制信号时，自动计算所述狭小空间三维扫描装置的最短行走路径，所述寻路模块包括记录模块、分边记模块、计算模块和还原模块。
[0012]本专利技术提供的一种狭小空间三维扫描装置的技术效果如下：通过设置圆柱形的壳体，防止该装置碰到障碍物后倾倒；通过设置探照引导灯，能为该装置进行工作时提供明亮视野的同时，为寻路模块提供前后判断依据；通过设置超声波低频断层成像扫描仪、雷达定位和扫描摄像头，使该装置能够在建筑空间内完成扫描探测工作，避免人工需要拿取多个设备的不便；本装置能够代替人工，进入不方便进人举着设备工作的空间，通过远程控制节省人力，提高扫描探测效率；通过设置寻路模块，使装置丢失信号时也能够主动寻路进行工作。
[0013]进一步，控制中心具有无线通讯模块；
[0014]所述竖轮槽既在所述壳体的圆周上成行对齐又在壳体上成列对齐。
[0015]在上述技术方案的基础上，本专利技术的一种狭小空间三维扫描装置还可以做如下改进:
[0016]其中，所述寻路模块用以执行如下算法步骤：
[0017]S10：所述记录模块记录原始的路径信息到备份路径库中备份；
[0018]S20：所述分边模块根据所述扫描摄像头拍摄图像得出的路径的原边，得到新修订的路径信息，如果路径两节点间有n条所述原边，除权重最短的那所述条原边以外，在其余n
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1条所述原边上分别增加一个假节点，将原有的节点间的整条所述原边分成两个子段；每一个所述子段形成为一条新边，所述新边的权重通过拆分所述原边的权重得到；
[0019]S30：所述计算模块根据所述新修订的路径信息，计算指定节点间的K最短路径；
[0020]S40：所述还原模块依次对算出的K最短路径中的每一条路径进行检查：将属于所述假节点、所述新边的hop跳跃，还原成所述备份路径库中记录的所述原始的路径信息；
[0021]S50：所述控制中心根据所述S40还原后的所述原始的路径数据控制所述驱动机构朝向所述感光器接收到的光线亮的一边驱动所述竖滚动轮或所述横滚动轮滚动。
[0022]采用上述改进方案的有益效果为：通过设置寻路模块，使装置在丢失信号时，通过计算，得到新的最短行进路线，使装置前进时避开障碍物的同时节省电力，提高装置工作效率。
[0023]进一步的，所述步骤S20中所述扫描摄像头拍摄的地面图像得出的路径的原边的
方法包括以下步骤：
[0024]步骤1：对所述地面图像进行处理，获得对应的灰度图像；
[0025]步骤2：从所述灰度图像中提取灰度均匀的区域；
[0026]步骤3：从所述灰度图像中提取所述地面图像的纹理特征；
[0027]步骤4：根据所述地面图像的所述颜色特征和所述纹理特征对相邻的灰度均匀的区域进行合并，获得最大面积的区域，作为路径。
[0028]其中，提取所述灰度图像中灰度均匀的区域的步骤包括：
[0029]根据像素灰度值的大小，对所述灰度图像中所有像素进行排序，对所述灰度图像进行二值化处理，以获得所述灰度图像中的连通区域；
[0030]根据预置算法计算获得所述连通区域的局部最小值，其中，对应的计算公式如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种狭小空间三维扫描装置，包括壳体(10)，其特征在于，所述壳体(10)为圆柱形桶状外壳，所述壳体(10)开设有多组成排的竖轮槽，所述竖轮槽中安装有竖滚动轮(20)，所述竖滚动轮(20)用于使所述壳体(10)向前或向后移动；所述壳体(10)上在所述竖轮槽之间分布有横轮槽，所述横轮槽中安装有横滚动轮(21)，所述横滚动轮(21)使所述壳体(10)向左或向右移动；所述竖滚动轮(20)和所述横滚动轮(21)包括轮体(021)和轮轴(022)，所述轮轴(022)设置在所述轮体(021)的中心，所述轮体(021)本身高出所述竖轮槽或横轮槽的槽口位置；所述壳体(10)尾端安装有向后照射的探照引导灯(40)；所述壳体(10)拼接有透明的材料，所述壳体(10)内安装有感光器(48)；所述壳体(10)内部安装有驱动机构、扫描摄像头(30)、控制中心(42)、电源(43)、数据采集器(44)、通讯装置(45)、超声波低频断层成像扫描仪(46)和雷达定位(47)，所述扫描摄像头(30)用于扫描建筑内部空间，所述超声波低频断层成像扫描仪(46)用于对空间内进行探测，所述超声波低频断层成像扫描仪(46)通过所述壳体(10)前端开设的探测孔进行探测工作，所述雷达定位(47)用于对空间内的障碍物进行探测，所述数据采集器(44)用于储存所述扫描摄像头(30)、所述超声波低频断层成像扫描仪(46)、所述雷达定位(47)采集的数据，所述扫描摄像头(30)、所述超声波低频断层成像扫描仪(46)、所述雷达定位(47)与所述数据采集器(44)电连接，所述驱动机构、所述扫描摄像头(30)、所述数据采集器(44)、所述通讯装置(45)、所述超声波低频断层成像扫描仪(46)、所述雷达定位(47)、所述感光器(48)与所述控制中心(42)电连接，所述电源(43)与所述驱动机构、所述扫描摄像头(30)、所述探照引导灯(40)、所述控制中心(42)、所述数据采集器(44)、所述通讯装置(45)、所述超声波低频断层成像扫描仪(46)、所述雷达定位(47)、所述感光器(48)电连接并供电；所述控制中心(42)搭载有所述寻路模块，用于在狭小空间三维扫描装置在空间内失去通讯控制信号时，自动计算所述狭小空间三维扫描装置的最5短行走路径，所述寻路模块包括记录模块、分边记模块、计算模块和还原模块。2.根据权利要求1所述的一种狭小空间三维扫描装置，其特征在于，所述寻路模块用以执行如下算法步骤：S10：所述记录模块记录原始的路径信息到备份路径库中备份；0S20：所述分边模块根据所述扫描摄像头(30)拍摄图像得出的路径的原边，得到新修订的路径信息，如果路径两节点间有n条所述原边，除权重最短的那所述条原边以外，在其余n
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1条所述原边上分别增加一个假节点，将原有的节点间的整条所述原边分成两个子段；每一个所述子段形成为一条新边，所述新边的权重通过拆分所述原边的权重得到；5S30：所述计算模块根据所述新修订的路径信息，计算指定节点间的K最短路径；S40：所述还原模块依次对算出的K最短路径中的每一条路径进行检查：将属于所述假节点、所述新边的hop跳跃，还原成所述备份路径库中记录的所述原始的路径信息；0S50：所述控制中心(42)根据所述S40还原后的所述原始的路径数据控制所述驱动机构朝向所述感光器(48)接收到的光线亮的一边驱动所述竖滚动轮(20)或所述横滚动轮(21)滚动。3.根据权利要求2所述的一种狭小空间三维扫描装置，其特征在于，所述步骤S20中所
述扫描摄像头(30)拍摄的地面图像得出的路径的原边的方法包括以下步骤：步骤1：对所述地面图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：付林，潘爱民，郭洪新，王剑涛，时林朋，李宝泉，张兆瑞，许中山，曹冰，吴霄，邓丽君，
申请(专利权)人：中建八局发展建设有限公司，
类型：发明
国别省市：