【技术实现步骤摘要】
一种自动化激光三维扫描系统
[0001]本申请属于三维激光扫描
，尤其涉及一种自动化激光三维扫描系统。
技术介绍
[0002]三维扫描重建技术是一种基于光学成像或激光扫描等技术，通过对物体表面进行高精度扫描获取其三维形貌的技术，可用于加工质量检测、逆向工程、文物数字化等用途。面对日渐增长的对高精度、高效率、低成本的物体表面三维轮廓数据需求，将三维扫描重建技术和机器人技术、智能算法相结合，代替人工完成扫描方案的规划和执行，实现完全自动扫描，对扩展该技术的应用广度和深度有重要的意义。
[0003]但是，现有的激光三维扫描系统，大部分仍然采用人工编程示教的方式：需要针对每一种零件，完全人工地指定机器人中扫描轨迹，构成一个扫描轨迹库。现场执行时从扫描轨迹库中查找适配当前被扫描对象的轨迹，然后执行轨迹。此种方案规划扫描轨迹所需时间长，不具备现场适配新的扫描对象的可能，所规划的轨迹不能充分利用扫描仪的性能，不必要的重复扫描和过渡动作延长了扫描所需时间，并且，由于人为主观经验与客观事实存在不可避免的误差，导致扫描结果精准度较...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自动化激光三维扫描系统，其特征在于，包括参考模型获取模块、扫描基点确定模块、扫描位姿确定模块、扫描轨迹生成模块、曝光参数调节模块以及扫描模块；所述参考模型获取模块，用于获取扫描目标的三角网络模型；所述三角网络模型包括多个三角面片；所述扫描基点获取模块，用于对所述多个三角面片进行划分，得到多个体素，获取所述多个体素中每个体素的切面法向量，根据所述切面法向量确定用于对所述体素进行切割的切面，并根据所述切面确定多个扫描基点；所述多个体素互不相同，所述多个体素中每个体素包括至少一个三角面片；所述扫描位姿确定模块，用于根据预先构建的扫描价值函数，确定所述扫描基点对应的最佳扫描位姿和最佳扫描速度；所述最佳扫描位姿表示最高扫描价值对应的扫描位姿，所述最佳扫描速度表示最高扫描价值对应的扫描速度；所述扫描轨迹生成模块，用于根据所有最佳扫描位姿和所有最佳扫描速度，生成扫描轨迹；所述曝光参数调节模块，用于调节所述扫描轨迹的曝光参数；所述扫描模块，用于根据所述扫描轨迹和所述曝光参数，对扫描目标进行扫描。2.根据权利要求1所述的自动化激光三维扫描系统，其特征在于，所述获取扫描目标的三角网络模型，包括：判断所述扫描目标是否携带自身的CAD数据；若所述扫描目标携带自身的CAD数据，则根据所述CAD数据生成所述扫描目标对应的三角网络模型；否则，采集所述扫描目标的点云数据，并根据所述点云数据生成所述扫描目标对应的三角网络模型；若所述扫描目标携带的CAD数据不完整，则根据所述CAD数据生成所述扫描目标对应的部分点云数据，然后采集所述扫描目标的完整点云数据，合并所述部分点云数据和完整点云数据，并根据所述合并后的点云数据生成所述扫描目标对应的三角网络模型。3.根据权利要求1所述的自动化激光三维扫描系统，其特征在于，所述体素包括平面体素、球面体素、圆柱面体素以及圆锥面体素；所述获取所述多个体素中每个体素的切面法向量，包括：针对所述平面体素，构建所述平面体素对应的拟合平面，在所述拟合平面上构建所述平面体素的二维OBB包围盒，并将所述二维OBB包围盒的短轴作为所述平面体素的切面法向量；针对所述球面体素，构建所述球面体素的三维OBB包围盒，并将所述三维OBB包围盒的短轴作为所述球面体素的切面法向量；针对圆柱面体素，构建所述圆柱面体素的三维OBB包围盒，并将所述圆柱面体素的圆柱轴线作为所述圆柱面体素的切面法向量；针对圆锥面体素，构建所述圆锥面体素的三维OBB包围盒，并将所述圆锥面体素的圆锥轴线作为所述圆锥面体素的切面法向量。4.根据权利要求3所述的自动化激光三维扫描系统，其特征在于，所述根据所述多个体素中每个体素的切面法向量，确定用于对所述体素进行切割的切面，并根据所述切面确定多个扫描基点，包括：
通过计算公式通过计算公式得到等分点数量；其中，表示向上取整，表示扫描路径的数量，表示扫描路径的重叠率，表示分布宽度，所述分布宽度表示所述体素中所有三角面片中心点在该体素切面法向量上的投影点分布区间长度，表示切面间隔，所述切面间隔为一预先设定的常数；根据所述等分点数量对所述投影点分布区间长度进行平均划分，得到多个划分点，根据所...
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