一种激光数据采集系统技术方案

一种激光数据采集系统，其中扫描系统装于移动系统上，移动系统由横移平台、升降平台、测距装置组成；扫描对象通过支撑系统承载，支撑系统的整体长宽尺寸小于扫描对象的对应尺寸；扫描系统的扫描数据输送至测算系统中。由于移动系统中升降平台的作用，使扫描系统易于达到扫描对象顶部及底部，且由于支撑系统整体宽度小于扫描对象的对应尺寸，令扫描系统易于捕获扫描对象的底部轮廓数据，有效避免测量大型构件存在的安全风险及操作难度；同时，利用光线衰减与距离的关系，通过移动系统及测距装置的联动作用，可根据扫描对象的表面反射率以精确调整不同的扫描测程，以此降低、避免反射光线干扰，令激光扫描的效果不受到构件表面反射率的影响。的影响。的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种激光数据采集系统


[0001]本专利技术属于三维激光扫描
，具体涉及一种激光数据采集系统。

技术介绍

[0002]激光扫描技术是一种新型的计算机视觉采集方式，通过对对物体的三维数据进行非接触式扫描，快速获得扫描数据集，在各类工程作业、机械加工、文物保护等领域具有广泛应用。
[0003]由于国内基建项目的高速发展，各地区大型道路、桥梁建设项目规模逐渐扩大，同时也伴随着道路/桥梁建设过程中带来的问题，其中，在用于道路或桥梁支撑的大型结构件的整体质量检测测量过程中，由于大型支撑构件所占用体积尺寸较大，传统检测、测量技术存在较大安全风险及操作难度，如测量大型构件顶部需搭设较高平台，存在安全风险；测量大型构件底部时难以对准展示面，无法获取底部轮廓，存在一定操作难度；即使使用三维激光扫描技术，依然会引起扫描范围的局限性而存在上述问题，且因大型构件所处露天环境会令构件表面存在不同程度的反射光线，令激光扫描的效果受到构件表面反射率的影响，因此，有必要针对大型构件指定一种成熟的数据采集方案以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中的问题，本专利技术提供了一种激光数据采集系统，用以针对大型构件制定一种成熟的数据采集方案，有效避免测量大型构件存在的安全风险及操作难度，同时令激光扫描的效果不受到构件表面反射率的影响。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实施：一种激光数据采集系统，包括扫描系统，其中，所述扫描系统含有激光扫描装置及其云台配件，所述扫描系统安装于移动系统上，所述移动系统由横移平台、升降平台、测距装置组成，所述横移平台以车体运载方式为所述扫描系统提供平面移动能力，所述升降平台以执行件驱动方式为所述扫描系统提供升降能力，所述测距装置的测距类型为超声或激光测距模块；所述扫描系统的扫描对象通过支撑系统承载，所述支撑系统由顶面齐平的多个支座工装组成，所述支撑系统的整体长宽尺寸小于所述扫描对象的对应尺寸；所述扫描系统的扫描数据输送至测算系统中，所述测算系统具有针对三维数据进行导入、读取、测量及建模功能。
[0006]进一步的，所述升降平台由丝杠系统带动升降座进行升降运动，所述测距装置、所述激光扫描装置均安装于所述升降座上，所述测距装置的测距类型为超声测距模块。
[0007]进一步的，所述升降座上设有光照度测量仪，所述测距装置所测得的距离数据与所述光照度测量仪所测得照度大小呈正比例。
[0008]进一步的，所述光照度测量仪的测量范围为1000Lx～100000Lx。
[0009]进一步的，所述扫描系统产生激光束直径为6mm～34mm。
[0010]进一步的，所述扫描系统产生激光束波长为1.4μm～1.6μm。
[0011]进一步的，所述扫描系统的扫描速率为1
×
106点/秒。
[0012]进一步的，所述扫描系统测程为100m～120m。
[0013]本专利技术的有益效果是：通过扫描系统安装于移动系统、扫描对象安装于支撑系统的设置，由于移动系统中升降平台的作用，使扫描系统易于达到扫描对象顶部及底部，且由于支撑系统整体宽度小于扫描对象的对应尺寸，令扫描系统易于捕获扫描对象的底部轮廓数据，有效避免测量大型构件存在的安全风险及操作难度；同时，利用光线衰减与距离的关系，通过移动系统及测距装置的联动作用，可根据扫描对象的表面反射率以精确调整不同的扫描测程，以此降低、避免反射光线干扰，令激光扫描的效果不受到构件表面反射率的影响，以此针对大型构件指定一种成熟的数据采集方案。
附图说明
[0014]图1为本专利技术一实施例的整体系统图；
[0015]图2为本专利技术一实施例中移动系统与扫描系统的安装结构示意图；
[0016]图3为本专利技术一实施例中三维数据导入测算系统后的状态示意图。
[0017]图中：10
‑
扫描系统，11
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激光扫描装置，12
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云台配件，20
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支撑系统，30
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移动系统，31
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横移平台，32
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升降平台，32a
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升降座，33
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测距装置，34
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光照度测量仪，40
‑
测算系统。
具体实施方式
[0018]下面针对说明书附图及实施例对本专利技术作进一步的详细描述。
[0019]实施例一
[0020]如图1
‑
2所示，一种激光数据采集系统，包括扫描系统10，其中，扫描系统10含有激光扫描装置11及其云台配件12，扫描系统10安装于移动系统30上，移动系统30由横移平台31、升降平台32、测距装置33组成，横移平台31以车体运载方式为扫描系统10提供平面移动能力，升降平台32以执行件驱动方式为扫描系统10提供升降能力，测距装置33的测距类型为超声或激光测距模块；扫描系统10的扫描对象通过支撑系统20承载，支撑系统20由顶面齐平的多个支座工装组成，支撑系统20的整体长宽尺寸小于扫描对象的对应尺寸；扫描系统10的扫描数据输送至测算系统40中，测算系统40具有针对三维数据进行导入、读取、测量及建模功能，以此针对扫描对象提供顶部、底部及远程位置可控的扫描手段，而后导入测算系统40得到采样模型数据。
[0021]在本实施例中，升降平台32由丝杠系统带动升降座32a进行升降运动，测距装置33、激光扫描装置11均安装于升降座32a上，通过将测距装置33安装于激光扫描装置11一旁，以此获得与激光扫描装置11较为接近的测距数据；测距装置33的测距类型为超声测距模块，以此避免与超声测距发生互相干扰。
[0022]在本实施例中，升降座32a上设有光照度测量仪34，测距装置33所测得的距离数据与光照度测量仪34所测得照度大小呈正比例，以此确保激光采集介质尽可能在符合的日照环境下作业。
[0023]在本实施例中，光照度测量仪34的测量范围为1000Lx～100000Lx，以此符合室外光照强度的上下限。
[0024]在本实施例中，扫描系统10产生激光束直径为6mm～34mm，本实施例中选用20mm直径尺寸，其上下限根据测距造成的损耗进行调整。
[0025]在本实施例中，扫描系统10产生激光束波长为1.4μm～1.6μm，该频段为对人体安全的不可见光，本实施例优选为1.5μm，确保人员近距离作业的安全性。
[0026]在本实施例中，扫描系统10的扫描速率为1
×
106点/秒，以此超高速脉冲激光扫描获取大构件的电晕数据。
[0027]在本实施例中，扫描系统10测程为100m～120m，本实施例选用110m测程，其上下限根据被测对象的表面反射率进行调整，其表面反射率越大，则所选测程越高。
[0028]本实施例的工作原理如下：
[0029]在正常日照环境下作业时，利用横移平台31的移动定位，开启光照度测量仪34，测得正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光数据采集系统，包括扫描系统，其特征在于：所述扫描系统含有激光扫描装置及其云台配件，所述扫描系统安装于移动系统上，所述移动系统由横移平台、升降平台、测距装置组成，所述横移平台以车体运载方式为所述扫描系统提供平面移动能力，所述升降平台以执行件驱动方式为所述扫描系统提供升降能力，所述测距装置的测距类型为超声或激光测距模块；所述扫描系统的扫描对象通过支撑系统承载，所述支撑系统由顶面齐平的多个支座工装组成，所述支撑系统的整体长宽尺寸小于所述扫描对象的对应尺寸；所述扫描系统的扫描数据输送至测算系统中，所述测算系统具有针对三维数据进行导入、读取、测量及建模功能。2.如权利要求1所述的激光数据采集系统，其特征在于：所述升降平台由丝杠系统带动升降座进行升降运动，所述测距装置、所述激光扫描装置均安装于所述升降座上，所述测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李郴，李强，周大林，胡鹏，王明刚，梁文琴，彭涛，纪凯，刘福，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司江西悦途工程测绘有限公司，
类型：发明
国别省市：