CN112050750A - 一种磁吸式三维激光扫描标靶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁吸式三维激光扫描标靶，其包括反光板、磁吸片和对线器；所述反光板为表面平整且光滑的菱形结构，其四边均匹配贴有磁吸片，四角倒角后形成有四个倒角边；所述反光板被横纵对角线平均分为四个三角形区域，其中两个处于所述反光板对角的三角形区域为白色反光区，另外两个处于所述反光板对角的三角形区域为黑色反光区；所述反光板的四个所述倒角边中间均匹配设有对线刻度。本发明结构设计简单、合理，操作使用便利，扫描靶标的精度高，能使靶标能够快速安装拆卸和精确定位，可循环使用，适用于钢结构产品的激光三维扫描。
Description
技术领域
本发明涉及激光扫描技术领域，具体涉及一种磁吸式三维激光扫描标靶。
背景技术
三维激光扫描技术发展迅速，因其高效、无接触和高精度获取被扫描物体表面点云坐标、颜色和反射率等多元数据的特性，已经代替了很多传统的单点坐标测取方式。三维激光扫描获取的多站原始点云数据在拼接与定向时需要公共的特征物作为拼接基元，其中扫描标靶是最常用到的公共特征物。扫描标靶中常见的有球形标靶和黑白棋盘状平面标靶，其中球形标靶多为反射良好的塑料圆球，黑白棋盘状平面标靶多为涂有多种高对比度反光涂料的金属片。不论是扫描仪厂家生产的标配标靶还是研究团队自行生产的标靶，均需要在标靶底部装配圆柱状金属连接杆或磁吸底座，以便将扫描标靶安装在测绘用棱镜底座上或者吸附在铁质物表面，达到稳固扫描标靶的作用。
在中国专利CN201711095370.8中提供了一种三维激光扫描多向标靶，该标靶包括反射板、支撑架、底座以及电动机部件；反射板固定于横向转轴上，横向转轴与支撑架活动连接，使得反射板可绕横向转轴自由旋转；支撑架与竖向转轴固定连接，后者与底座罩活动连接，使反射板可随竖向转轴自由旋转；同时，在标靶上安装有包含无线遥控接收装置的正反转控制电路、电动机；在电动机的驱动下，反射板可分别绕横向转轴和竖向转轴360°自由旋转。虽然该发明可利用遥控装置控制旋转反射板，在标靶固定后，也可在不同测站扫描时使激光都能正射标靶，提高标靶中心定位的准确性，但由于钢结构产品经常需要贴在或者用磁铁固定在钢结构表面特征点，并且需要对齐基准线，该发明不适用于钢结构产品三维扫描的场景。目前常使用A4纸打印的标靶，用胶带粘贴的方法，存在着效率低，精度差，平面度不好，易损坏，不易对线等问题。
综上所述，急需一种可循环使用且成本低的扫描标靶以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述背景技术中存在的问题，本发明提出了一种结构设计简单、合理，操作使用便利，扫描靶标的精度高，能使靶标能够快速安装拆卸和精确定位，可循环使用，适用于钢结构产品的激光三维扫描的磁吸式三维激光扫描标靶。
本发明的技术方案如下：
上述的磁吸式三维激光扫描标靶，包括反光板、磁吸片和对线器；所述反光板为表面平整且光滑的菱形结构，其四边均匹配贴有磁吸片，四角倒角后形成有四个倒角边；所述反光板被横纵对角线平均分为四个三角形区域，其中两个处于所述反光板对角的三角形区域为白色反光区，另外两个处于所述反光板对角的三角形区域为黑色反光区；所述反光板的四个所述倒角边中间均匹配设有对线刻度。
所述磁吸式三维激光扫描标靶，其中：所述反光板沿着横向对角线设有横基线，沿纵向对角线设有纵基线。
所述磁吸式三维激光扫描标靶，其中：所述横基线的两端分别连着处于所述反光板横向对角的两个所述对线刻度的正中间，所述纵基线的两端分别连着处于所述反光板纵向对角的两个所述对线刻度的正中间。
所述磁吸式三维激光扫描标靶，其中：所述反光板的厚度不能大于0.2mm，尺寸为(150~200)mm×(150~200)mm。
所述磁吸式三维激光扫描标靶，其中：所述磁吸片为厚度为0.5mm的薄磁吸片。
有益效果：
本发明磁吸式三维激光扫描标靶结构设计简单、合理，操作使用便利，可用于钢结构杆件的三维激光扫描，具有极高的实用和推广价值，在钢结构的激光扫描检测中可以广泛使用，通过磁吸片来完成与钢结构构件贴合，通过反光板来使得激光扫描仪识别，通过对线器来实现精确定位标靶，由于其高对比反光板以及对线器的设置，使得标靶精确度高，特征点位置准确，提高了激光扫描精度和效率，有效地解决了标靶与钢结构产品的固定的问题；本发明通用性强，作为标准装置，适用于所有钢结构产品的激光扫描，可循环使用，降低了成本，节能环保；本发明安装定位快，可明显提高激光三维扫描的效率。
附图说明
图1为本发明磁吸式三维激光扫描标靶的结构示意图。
图2为本发明磁吸式三维激光扫描标靶的对线器刻度的放大图。
图3为本发明磁吸式三维激光扫描标靶的使用示意图。
具体实施方式
如图1至3所示，本发明磁吸式三维激光扫描标靶，包括反光板1、磁吸片2、对线刻度3、横基线4和纵基线5。
该反光板1为表面平整且光滑的菱形结构，其四角均倒角且对称形成有四个倒角边11；该反光板1被横纵对角线平均分为四个三角形区域，其中两个处于反光板1对角的三角形区域被涂成白色反光区12，另外两个处于反光板1对角的三角形区域被涂成黑色反光区13。
该反光板1的四边均匹配贴有磁吸片2；该反光板1的四个倒角边11中间均匹配设有对线刻度3。
该反光板1沿着横向对角线设有横基线4，沿纵向对角线设有纵基线5；该横基线4的两端分别连着处于反光板1横向对角的对线刻度3正中间，该纵基线5的两端分别连着处于所述反光板1纵向对角的对线刻度3正中间。
该反光板1厚度不能大于0.2mm，有一定的硬度(防止出现变形或产生褶皱)和平整度，不易变形或产生褶皱；该反光板1的尺寸要求(150~200)mm×(150~200)mm，黑色反光区13和白色反光区12的涂装为高对比度反光涂料并且要求精确。
该磁吸片2为薄磁吸片，吸力保证标靶与被测量物体密贴各个角度均不掉落滑动即可，不至于使用过程中，标靶自然滑落或者移动。
本发明的工作原理：
通过磁吸片2来完成与钢结构构件贴合，通过反光板1来使得激光扫描仪识别，通过对线刻度3来实现精确定位标靶。
本发明的标靶需要多个搭配使用，用于标识钢结构桥梁特征点，使用时，根据杆件上划线来定位，将标靶贴在位置后，可以进行微调，参考对线刻度3完全对线之后，完成标靶定位。
本发明磁吸式三维激光扫描标靶的操作流程如下：
（1）首先按照技术要求把标靶制作完成，并移交研究团队单位进行使用；
（2）使用单位根据不同的杆件类型确定标靶的数量以及安装位置；
（3）将标靶安装到位，标靶根据通过对线刻度3与杆件上划线进行对线微调，最终完成标靶安装，注意标靶与杆件的密贴；
（4）根据标靶的安装位置和杆件的特征确定扫描仪的位置；
（5）开始激光扫描，扫描过程中注意不要移动或者遮挡标靶；
（6）完成扫描，标靶回收以备下次使用。
本发明结构设计简单、合理，操作使用便利，扫描靶标的精度高，能使靶标能够快速安装拆卸和精确定位，可循环使用，降低了成本，适用于钢结构产品的激光三维扫描。
Claims (5)
1.一种磁吸式三维激光扫描标靶，其特征在于：所述扫描标靶包括反光板、磁吸片和对线器；
所述反光板为表面平整且光滑的菱形结构，其四边均匹配贴有磁吸片，四角倒角后形成有四个倒角边；所述反光板被横纵对角线平均分为四个三角形区域，其中两个处于所述反光板对角的三角形区域为白色反光区，另外两个处于所述反光板对角的三角形区域为黑色反光区；
所述反光板的四个所述倒角边中间均匹配设有对线刻度。
2.如权利要求1所述的磁吸式三维激光扫描标靶，其特征在于：所述反光板沿着横向对角线设有横基线，沿纵向对角线设有纵基线。
3.如权利要求2所述的磁吸式三维激光扫描标靶，其特征在于：所述横基线的两端分别连着处于所述反光板横向对角的两个所述对线刻度的正中间，所述纵基线的两端分别连着处于所述反光板纵向对角的两个所述对线刻度的正中间。
4.如权利要求1所述的磁吸式三维激光扫描标靶，其特征在于：所述反光板的厚度不能大于0.2mm，尺寸为(150~200)mm×(150~200)mm。
5.如权利要求1所述的磁吸式三维激光扫描标靶，其特征在于：所述磁吸片为厚度为0.5mm的薄磁吸片。
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