一種可量測(cè)型三維激光掃描裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于三維激光掃描儀標(biāo)靶技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于地面三維激光儀現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、數(shù)據(jù)拼接用的可量測(cè)型標(biāo)靶。
【背景技術(shù)】
[0002]三維激光掃描技術(shù)又被稱(chēng)為實(shí)景復(fù)制技術(shù)，是測(cè)繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。它突破了傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量方法，具有高效率、高精度的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，三維激光掃描技術(shù)能夠提供掃描物體表面的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因此可以用于獲取高精度高分辨率的數(shù)字地形模型。它是利用激光測(cè)距的原理，通過(guò)記錄被測(cè)物體表面大量的密集的點(diǎn)的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息，可快速?gòu)?fù)建出被測(cè)目標(biāo)的三維模型及線、面、體等各種圖件數(shù)據(jù)。由于三維激光掃描系統(tǒng)可以密集地大量獲取目標(biāo)對(duì)象的數(shù)據(jù)點(diǎn)，因此相對(duì)于傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量，三維激光掃描技術(shù)也被稱(chēng)為從單點(diǎn)測(cè)量進(jìn)化到面測(cè)量的革命性技術(shù)突破。
[0003]利用三維激光掃描儀，快速完成建筑物、設(shè)施等被掃描對(duì)象的精確掃描得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)。三維激光掃描儀的掃描精度可達(dá)5mm以?xún)?nèi)，建模后的精度可提高到2mm ;三維激光掃描儀的掃描速度可達(dá)每秒鐘5萬(wàn)點(diǎn)至100多萬(wàn)點(diǎn)，單站掃描可在數(shù)秒至2分鐘內(nèi)完成，并且具有圓周360度的視場(chǎng)角，因此可以最大效率的進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集。
[0004]地面三維激光掃描作業(yè)中，標(biāo)靶是現(xiàn)場(chǎng)必不可少的硬件之一?，F(xiàn)場(chǎng)多站數(shù)據(jù)掃描后，其需借助采集的標(biāo)靶來(lái)完成相互之間的數(shù)據(jù)拼接。因此，標(biāo)靶采集的方式、采集的精度關(guān)系到地面三維激光掃描作業(yè)的整體質(zhì)量。
[0005]常規(guī)的標(biāo)靶為球形、半球形、反射片等形式。球形標(biāo)靶拼接時(shí)內(nèi)部符合精度最高，但無(wú)法對(duì)其進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量；反射片坐標(biāo)采集精度相對(duì)較低，無(wú)法用于高精度的數(shù)據(jù)拼接。因此，在有坐標(biāo)系要求點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集中，上述兩種標(biāo)靶無(wú)法完成高精度等級(jí)的數(shù)據(jù)拼接。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有的標(biāo)靶無(wú)法對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量以及無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度等級(jí)數(shù)據(jù)拼接的問(wèn)題。
[0007]為此，本實(shí)用新型提供了一種可量測(cè)型三維激光掃描裝置，包括支架，支架的上端活動(dòng)連接有可繞支架轉(zhuǎn)動(dòng)的半球形標(biāo)靶，沿半球形標(biāo)靶的軸向設(shè)有與半球形標(biāo)靶固定連接的半球連接件，且半球形標(biāo)靶和半球連接件之間嵌有紅外線棱鏡；
[0008]支架的下端連接有中間套管，中間套管的下端連接有底盤(pán)或者基座連接套管；
[0009]所述半球連接件是中心開(kāi)設(shè)圓孔的圓臺(tái)型殼體，且圓孔與紅外線棱鏡同軸。
[0010]半球形標(biāo)靶的圓形截面的中心開(kāi)設(shè)有容納紅外線棱鏡的凹槽，圓形截面的周向均勻分布有多個(gè)螺紋孔，且所述半球形標(biāo)靶的圓形截面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)小孔。
[0011]所述支架為Y型支架。
[0012]所述半球連接件和半球形標(biāo)靶之間通過(guò)螺釘連接。
[0013]所述中間套管內(nèi)設(shè)有與支架的下端連接的軸承，所述支架可沿中心套管轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014]所述基座連接套管的下端設(shè)有旋鈕件，基座連接套管通過(guò)旋鈕件可與基座連接。
[0015]所述半球形標(biāo)靶由鋁合金材料制成。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型采用紅外線棱鏡測(cè)量，可以大幅提高坐標(biāo)測(cè)量的精度和可靠性，具有測(cè)距遠(yuǎn)、精度高的優(yōu)點(diǎn)；半球形標(biāo)靶采用鋁合金材料制作，其激光反射率高，標(biāo)靶易于識(shí)別和提取，具有識(shí)別度高、易提取的特點(diǎn)；半球形標(biāo)靶和紅外線棱鏡測(cè)量幾何中心嚴(yán)密吻合，既可以實(shí)現(xiàn)三維激光掃描儀對(duì)標(biāo)靶的測(cè)量，又能完成其精密坐標(biāo)測(cè)量的需求。二者結(jié)合具有實(shí)用、簡(jiǎn)潔、方便、準(zhǔn)確的特點(diǎn)。可量測(cè)型三維激光掃描裝置可以實(shí)現(xiàn)高精度、多站式地面三維激光掃描作業(yè)，其研制可大大降低外業(yè)作業(yè)的強(qiáng)度，同時(shí)就有實(shí)用快捷、準(zhǔn)確方便的特點(diǎn)，適合大批量的地面三維激光掃描作業(yè)。
[0017]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是可量測(cè)型三維激光掃描裝置的裝配示意圖一。
[0019]圖2是可量測(cè)型三維激光掃描裝置的裝配示意圖二。
[0020]圖3是可量測(cè)型三維激光掃描裝置的正視圖。
[0021]圖4是可量測(cè)型三維激光掃描裝置的側(cè)視圖。
[0022]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、半球形標(biāo)革巴;101、凹槽；102、螺紋孔；103、小孔；2、Y形支架;201、連接旋鈕；3、中間套管；4、磁質(zhì)底盤(pán)；5、基座連接套管；6、半球連接件；601、圓孔；7、紅外線棱鏡；8、旋鈕件。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下將結(jié)合附圖進(jìn)一步對(duì)可量測(cè)型三維激光掃描裝置作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例1:
[0025]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型提供了一種可量測(cè)型三維激光掃描裝置，包括支架2，支架2的上端活動(dòng)連接有可繞支架2轉(zhuǎn)動(dòng)的半球形標(biāo)靶1，沿半球形標(biāo)靶I的軸向設(shè)有與半球形標(biāo)靶I固定連接的半球連接件6，且半球形標(biāo)靶I和半球連接件6之間嵌有紅外線棱鏡7 ;支架2的下端連接有中間套管3，中間套管3的下端連接有底盤(pán)4或者基座連接套管5 ；
[0026]具體的，如圖2和圖3所示，所述半球連接件6是中心開(kāi)設(shè)圓孔601的圓臺(tái)型殼體，且圓孔601與紅外線棱鏡7同軸。
[0027]當(dāng)掃描儀采集數(shù)據(jù)時(shí)，將可量測(cè)型三維激光掃描裝置按照?qǐng)D1或者圖2進(jìn)行裝配，半球形標(biāo)靶I的光滑半球部分朝向全站儀，通過(guò)掃描，可以準(zhǔn)確地獲取半球形標(biāo)靶的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。當(dāng)全站儀采集完成數(shù)據(jù)后，將半球形標(biāo)靶I旋轉(zhuǎn)180度，裝有紅外線棱鏡7的圓形截面部分朝向全站儀，全站儀通過(guò)發(fā)射紅外線可以準(zhǔn)確的獲取棱鏡中心的坐標(biāo)。具體的，全站儀發(fā)射的紅外線通過(guò)半球連接件6上的圓孔601，直接對(duì)內(nèi)嵌的紅外線棱鏡7進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)支架2，半球形標(biāo)靶I可實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過(guò)支架2半球形標(biāo)靶I也可以實(shí)現(xiàn)上下270度旋轉(zhuǎn)，滿足不同高度儀器測(cè)量。
[0028]本實(shí)用新型采用紅外線棱鏡測(cè)量，可以大幅提高坐標(biāo)測(cè)量的精度和可靠性，具有測(cè)距遠(yuǎn)、精度高的優(yōu)點(diǎn)；半球形標(biāo)靶采用鋁合金材料制作，其激光反射率高，標(biāo)靶易于識(shí)別和提取，具有識(shí)別度高、易提取的特點(diǎn)；半球形標(biāo)靶和紅外線棱鏡測(cè)量幾何中心嚴(yán)密吻合，既可以實(shí)現(xiàn)三維激光掃描儀對(duì)標(biāo)靶的測(cè)量，又能完成其精密坐標(biāo)測(cè)量的需求。二者結(jié)合具有實(shí)用、簡(jiǎn)潔、方便、準(zhǔn)確的特點(diǎn)?？闪繙y(cè)型三維激光掃描裝置可以實(shí)現(xiàn)高精度、多站式地面三維激光掃描作業(yè)，其研制可大大降低外業(yè)作業(yè)的強(qiáng)度，同時(shí)就有實(shí)用快捷、準(zhǔn)確方便的特點(diǎn)，適合大批量的地面三維激光掃描作業(yè)。
[0029]實(shí)施例2:
[0030]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，為了固定紅外線棱鏡7，如圖1或圖2所示，半球形標(biāo)靶I的圓形截面的中心開(kāi)設(shè)有容納紅外線棱鏡7的凹槽101，圓形截面的周向均勻分布有多個(gè)螺紋孔102，為了減輕半球形標(biāo)靶I的重量，在所述半球形標(biāo)靶I的圓形截面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)小孔103。
[0031]當(dāng)掃描儀采集數(shù)據(jù)時(shí)，將可量測(cè)型三維激光掃描裝置按照?qǐng)D1或者圖2進(jìn)行裝配，半球形標(biāo)靶I的光滑半球部分朝向全站儀，通過(guò)掃描，可以準(zhǔn)確地獲取半球形標(biāo)靶的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。當(dāng)全站儀采集完成數(shù)據(jù)后，將半球形標(biāo)靶I旋轉(zhuǎn)180度，裝有紅外線棱鏡7的圓形截面部分朝向全站儀，全站儀通過(guò)發(fā)射紅外線可以準(zhǔn)確的獲取棱鏡中心的坐標(biāo)。具體的，全站儀發(fā)射的紅外線通過(guò)半