本申请提供一种回转式激光扫描装置，包括第一固定底座，第一固定底座一端设有可转动的扫描头，第一固定底座内中央设有第一接收透镜，第一接收透镜远离扫描头得一侧设有第一探测装置，扫描头内设有可转动的垂直扫描装置，垂直扫描装置的转轴与扫描头转轴垂直，垂直扫描装置设有多个反射面，扫描头侧壁设有窗口镜，第一固定底座内还设有第一激光器，第一激光器发出激光经由垂直扫描装置反射后由窗口镜射出，第一固定底座内还设有数据处理模块，数据处理模块与第一探测装置电连接，解决了传统激光扫描仪主要电路模组都集中在回转部分上方，导致整机体积及重量大，可靠性低的问题。可靠性低的问题。可靠性低的问题。
【技术实现步骤摘要】
回转式激光扫描装置
[0001]本专利技术涉及激光扫描领域，尤其是涉及一种回转式激光扫描装置。
技术介绍
[0002]三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的、密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据，因而三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GNSS技术之后的一次技术革命。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到空间测量的革命性技术突破。该技术在文物古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故处理、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事分析等领域也有了很多的探索、尝试和应用。
[0003]传统的三维激光扫描仪一般都由固定底座、水平回转装置、激光测距模块、扫描转镜系统模块以及数据处理模块等组成，其中激光测距模块又包含激光发射装置、激光接收和探测装置；激光发射装置发出一维激光，打在旋转的扫描转镜镜面上，使得原本光路的出射激光经由镜面反射而改变了出射反向，成不同垂直角度打在空间目标物上；目标物上漫反射的返回光再经扫描转镜原路反射，被激光接收装置接收并被探测装置探测，转化为电信号，最后由数据处理模块进行后处理生成二维轮廓点云；进一步的，激光测距模块和扫描转镜系统模块均固定于水平回转装置上，水平回转装置旋转360
°
，从而生成三维空间点云。
[0004]传统三维激光扫描仪内部布局整体呈头重脚轻的形态，激光测距模块、扫描转镜系统模块以及数据处理模块均固定于水平回转装置上。在高度方向上，整机除固定底座之外的回转扫描部分约占整机总高的4/5；在重量上，整机除固定底座之外的回转扫描部分约占整机重量的2/3。这带来了至少四个问题，一是扫描仪整机外形尺寸大、重量重，整机重心相对底部固定座较高；同时回转扫描部分的重心相对水平回转装置轴系也较高，从而水平回转装置轴系承受外部载荷的力臂较大；扫描仪整体抗冲击、振动能力差；二是整机除固定底座之外的回转扫描部分重量大，水平驱动电机输出扭矩大，功耗大；三是外部电源和信号需通过滑环传输到水平转台装置上部，而设备主要电路模组都集中在回转部分上方，导致滑环路数较多，滑环可靠性降低，成本增加；四是由于光学原理和传动方案设计需要，光、机结构堆叠布局，大大拉高了回转扫描部分的高度尺寸，导致整机体积大，重量重，包覆壳体体积更大，加工成本较高；扫描视场同时兼顾大视角和重点区域的高点云密度，在有限的硬件成本上同时提高了两方面的扫描效果。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种回转式激光扫描装置，解决了传统激光扫描仪主要电路模组都集中在回转部分上方，导致整机体积及重量大，可靠性低的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种回转式激光扫描装置，包
括第一固定底座，第一固定底座一端设有可转动的扫描头，第一固定底座内中央设有第一接收透镜，第一接收透镜远离扫描头得一侧设有第一探测装置，扫描头内设有可转动的垂直扫描装置，垂直扫描装置的转轴与扫描头转轴垂直，垂直扫描装置设有多个反射面，扫描头侧壁设有窗口镜，第一固定底座内还设有第一激光器，第一激光器发出激光经由垂直扫描装置反射后由窗口镜射出，第一固定底座内还设有数据处理模块，数据处理模块与第一探测装置电连接。
[0007]优选的方案中，第一接收透镜靠近扫描头的一侧中央设有反射镜，第一激光器设有激光发射端，激光发射端设在反射镜一侧，激光发射端发射激光经过反射镜反射至垂直扫描装置。
[0008]优选的方案中，垂直扫描装置设有垂直扫描回转轴，垂直扫描装置围绕着垂直扫描回转轴设有多个反射面，各反射面与垂直扫描回转轴的轴线夹角各不相同。
[0009]优选的方案中，垂直扫描回转轴轴线与扫描头轴线位于同一平面，窗口镜包括相对布置的第一窗口镜和第二窗口镜。
[0010]优选的方案中，扫描头远离第一固定底座的一端还设有第二固定底座，第二固定底座与扫描头转动连接，第二固定底座内设有第二激光器、第二接收透镜和第二探测装置，第二接收透镜和第二探测装置布置在第二固定底座内中央，第二激光器向垂直扫描装置发射激光，第二激光器向垂直扫描装置发射的激光与第一激光器向垂直扫描装置发生的激光同轴且方向相反。
[0011]优选的方案中，第二固定底座结构与第一固定底座结构相同。
[0012]优选的方案中，第一固定底座与第二固定底座之间设有连接架。
[0013]优选的方案中，第一固定底座和扫描头之间设有带电机的水平回转装置，水平回转装置中央设有滑环。
[0014]优选的方案中，垂直扫描装置为多棱镜，垂直扫描装置的反射面数量大于二。
[0015]本专利技术的有益效果为：激光测距模块在底座上固定不动，与水平扫描、垂直扫描等相关模块分离，区别于传统的激光测距模块跟随扫描等相关模块一起旋转的形态；扫描仪回转扫描部分体积小、重量轻，功耗降低；重心低，抗冲击、振动能力强；滑环路数减少，可靠性提高；大量的发热组件由扫描头移动到固定底座中，散热方式可以有更多方式；采用双固定底座，降低扫描头远端的旋转偏摆，且采用双对射激光和双视窗结构，增加了扫描频率和视场面积。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0017]图1是本专利技术的示意图。
[0018]图2是本专利技术的垂直扫描装置为多夹角三棱镜示意图。
[0019]图3是传统偏置式单视窗视场示意图。
[0020]图4是本专利技术的双视窗视场示意图。
[0021]图5是本专利技术的双固定底座式结构示意图。
[0022]图6是本专利技术的视场叠加示意图。
[0023]图7是本专利技术的叠加后视场示意图。
[0024]图8是本专利技术的内部结构图。
[0025]图9是传统单视窗结构的视场叠加示意图。
[0026]图10是本专利技术的扫描线叠加示意图。
[0027]图中：第一探测装置1；第一接收透镜2；数据处理模块3；第一激光器4；激光发射端401；反射镜5；水平回转装置6；滑环7；垂直扫描装置8；垂直扫描回转轴801；第一反射面802；第二反射面803；第三反射面804；窗口镜9；第一窗口镜901；第二窗口镜902；连接架10；第二激光器11；第二接收透镜12；第二探测装置13；有效视场14；盲区15；重叠区16。
具体实施方式
[0028]实施例1：如图1
‑
10中，一种回转式激光扫描装置，包括第一固定底座，第一固定底座一端设有可转动的扫描头，第一固定底座内中央设有第一接收透镜2，第一接收透镜2远离扫描头得一侧设有第一探测装置1，扫描头内设有可转动的垂直扫描装置8，垂直扫描装置8的转轴与扫描头转轴垂直，垂直扫描装置8设有多个反射面，扫描头侧壁设有窗口镜9，第一固定底座内还设有第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种回转式激光扫描装置，其特征是：包括第一固定底座，第一固定底座一端设有可转动的扫描头，第一固定底座内中央设有第一接收透镜（2），第一接收透镜（2）远离扫描头得一侧设有第一探测装置（1），扫描头内设有可转动的垂直扫描装置（8），垂直扫描装置（8）的转轴与扫描头转轴垂直，垂直扫描装置（8）设有多个反射面，扫描头侧壁设有窗口镜（9），第一固定底座内还设有第一激光器（4），第一激光器（4）发出激光经由垂直扫描装置（8）反射后由窗口镜（9）射出，第一固定底座内还设有数据处理模块（3），数据处理模块（3）与第一探测装置（1）电连接。2.根据权利要求1所述回转式激光扫描装置，其特征是：第一接收透镜（2）靠近扫描头的一侧中央设有反射镜（5），第一激光器（4）设有激光发射端（401），激光发射端（401）设在反射镜（5）一侧，激光发射端（401）发射激光经过反射镜（5）反射至垂直扫描装置（8）。3.根据权利要求1所述回转式激光扫描装置，其特征是：垂直扫描装置（8）设有垂直扫描回转轴（801），垂直扫描装置（8）围绕着垂直扫描回转轴（801）设有多个反射面，各反射面与垂直扫描回转轴（801）的轴线夹角各不相同。4.根据权利要求3所述回转式激光扫描装...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄泰来，
申请(专利权)人：武汉象印科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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