CN112504126A - 一种三维扫描测距装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三维扫描测距装置及方法，该装置包括：光扫描芯片、聚焦透镜、光接收元件及微处理器，光扫描芯片用于依次扫描输出多个角度的一字线光斑至待测物体上；聚焦透镜用于将待测物体在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；光接收元件用于依次接收聚焦透镜聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮斑的图像；微处理器，用于根据不同扫描角度及不同行像素下亮斑与待测物体深度之间的第一关系对多幅包含亮斑的图像进行解析，得到待测物体的三维点云。通过实施本发明，采用光扫描芯片进行一字线光斑的扫描及光接收元件中光斑的解析，省去了机械旋转扫描部件，实现了三维固态激光雷达的功能，在近距离测距中得到了较好的测距精度。

Description

一种三维扫描测距装置及方法
技术领域
本发明涉及深度测量领域，具体涉及一种三维扫描测距装置及方法。
背景技术
三维激光扫描仪是通过发射激光来扫描被测物，以获取被测物体表面的三维坐标。三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，具有高效率、高精度的测量优势。三维激光扫描是继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革命。三维激光扫描仪被广泛应用于结构测量、建筑测量、船舶制造、铁路以及工程的建设等领域，近些年来，三维激光扫描仪已经从固定朝移动方向发展，最具代表性的就是车载三维激光扫描仪和机载三维激光雷达。然而，目前的三维激光扫描仪结构复杂，且体积较大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种三维扫描测距装置及方法，以解决现有技术中三维激光扫描仪结构复杂的技术问题。
本发明实施例提供的技术方案如下：
本发明实施例第一方面提供一种三维扫描测距装置，包括：光扫描芯片、聚焦透镜、光接收元件及微处理器，所述光扫描芯片用于依次扫描输出多个角度的一字线光斑至待测物体上；所述聚焦透镜用于将待测物体在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；所述光接收元件用于依次接收所述聚焦透镜聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮斑的图像；所述微处理器连接所述光接收元件，用于接收多幅包含亮斑的图像，根据不同扫描角度及不同行像素下亮斑与待测物体深度之间的第一关系对多幅包含亮斑的图像进行解析，得到待测物体的三维点云。
可选地，所述光扫描芯片还用于依次扫描输出多个角度的一字线光斑分别照射至与光扫描芯片距离不同的平板上；所述聚焦透镜还用于将平板在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；所述光接收元件还用于依次接收所述聚焦透镜聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮线的图像；所述微处理器还用于接收多幅包含亮线的图像，根据亮线的位置及平板和光扫描芯片之间的距离计算得到不同扫描角度及不同行像素下的第一关系。
可选地，所述光扫描芯片、所述聚焦透镜及所述光接收元件位于同一水平面上。
可选地，所述光扫描芯片与所述光接收元件之间的距离为固定值。
可选地，所述光扫描芯片包括：光学相控阵、光开关、MEMS光学扫描镜中的任意一种。
可选地，所述光接收元件为电荷耦合元件或CMOS摄像头。
本发明实施例第二方面提供一种三维扫描测距方法，包括：依次扫描输出多个扫描角度的一字线光斑照射至待测物体上；接收待测物体在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；采集聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮斑的图像；根据不同扫描角度及不同行像素下亮斑与待测物体深度之间的第一关系对多幅包含亮斑的图像进行解析，得到待测物体的三维点云。
可选地，根据不同扫描角度及不同行像素下亮斑与待测物体深度之间的第一关系对多幅包含亮斑的图像进行解析，得到待测物体的三维点云，包括：对多幅包含亮斑的图像进行解析，得到每张图像中每行像素的亮斑位置；根据第一关系得到每行像素的亮斑位置对应的深度信息；根据所述深度信息得到对应扫描角度的点云；根据所有扫描角度的点云得到待测物体的三维点云。
可选地，所述不同扫描角度及不同行像素下亮斑与待测物体深度之间的第一关系根据以下步骤计算得到：采用光扫描芯片依次扫描输出多个角度的一字线光斑分别照射至与所述光扫描芯片距离不同的平板上；将平板在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；接收聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮线的图像；根据不同扫描角度下图像中不同行像素下亮线中各个亮斑的位置及平板和光扫描芯片之间的距离计算得到不同扫描角度及不同行像素下的第一关系。
可选地，采用光扫描芯片依次扫描输出多个角度的一字线光斑分别照射至与所述光扫描芯片距离不同的平板上，包括：将平板置于与所述光扫描芯片为第一距离的第一位置上；采用一字线光斑对第一位置的平板进行扫描；改变平板和光扫描芯片的水平距离；采用一字线光斑依次对多个位置的平板分别进行扫描。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明实施例提供的三维扫描测距装置，通过选择光扫描芯片、聚焦透镜及光接收元件进行激光测距，其中光扫描芯片可以实现一字线光斑的来回扫描，聚焦透镜将待测物体反射的光聚焦进入光接收元件中形成亮斑，亮斑的位置与待测物体的深度之间存在非线性关系，根据该非线性关系即可通过光接收元件接收的图像中亮斑的位置得到物体的深度，从而得到待测物体的三维点云。因此，本发明实施例提供的三维扫描测距装置，采用光扫描芯片进行一字线光斑的扫描及光接收元件中光斑的解析，不仅省去了机械旋转扫描部件，还实现了三维固态激光雷达的功能，在近距离测距中得到了较好的测距精度。
本发明实施例提供的三维扫描测距装置中，待测物体的三维点云是通过不同扫描角度和不同行像素下的第一关系得到的，因此，通过提高光扫描芯片的左右扫描速度、减小扫描角度的步进值、提高CCD的帧率和像素分辨率，即可提高3D点云的帧率和点云密度，从而提高测距精度。
本发明实施例提供的三维扫描测距方法，采用一字线光斑对待测物体进行扫描，获取待测物体被一字线光斑照射时反射聚焦后的亮斑图像，由于亮斑的位置与待测物体的深度之间存在非线性关系，根据该非线性关系即可得到亮斑图像中亮斑的位置，从而得到物体的深度，从而得到待测物体的三维点云。因此，本发明实施例提供的三维扫描测距方法，通过一字线光斑扫描的方式实现了三维固态激光雷达的功能，在近距离测距中得到了较好的测距精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中三维扫描测距装置的结构框图；
图2为本发明实施例中三维扫描测距装置的光斑位置结构原理图；
图3为本发明实施例中三维扫描测距方法的流程图；
图4为本发明实施例中三维扫描测距方法中第一关系确立的流程图；
图5为本发明另一实施例中三维扫描测距方法中第一关系确立的流程图；
图6为本发明另一实施例中三维扫描测距方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明实施例提供一种三维扫描测距装置，如图1所示，该装置包括：光扫描芯片1、聚焦透镜2、光接收元件3及微处理器，光扫描芯片1用于依次扫描输出多个角度的一字线光斑至待测物体上；聚焦透镜2用于将待测物体在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；光接收元件3用于依次接收聚焦透镜2聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮斑的图像；微处理器连接光接收元件3，用于接收多幅包含亮斑的图像，根据不同扫描角度及不同行像素下的亮斑与待测物体深度之间的第一关系对多幅包含亮斑的图像进行解析，得到待测物体的三维点云。其中，包含光斑的图像如图2所示。可选地，光扫描芯片包括：光学相控阵、光开关、MEMS光学扫描镜中的任意一种，光接收元件为电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)或CMOS摄像头。
在一具体实施方式中，该三维扫描测距装置测量量程可以达到10米，且距离越小，测量精度越高。光扫描芯片可以是接收外部输入的激光光束进行处理，依次扫描输出多个一字线光斑，也可以是在其内部集成可发光的激光器，即该光扫描芯片无需外部的帮助，直接输出一字线光斑。本发明实施例提供的三维扫描测距装置，通过光扫描芯片、聚焦透镜及光接收元件进行激光测距，其中光扫描芯片可以实现一字线光斑的来回扫描，聚焦透镜将待测物体反射的光聚焦进入光接收元件中形成亮斑，亮斑的位置与待测物体的深度之间存在非线性关系，根据该非线性关系即可通过光接收元件接收的图像中亮斑的位置得到物体的深度，从而得到待测物体的三维点云。因此，本发明实施例提供的三维扫描测距装置，采用光扫描芯片进行一字线光斑的扫描及光接收元件中光斑的解析，不仅省去了机械旋转扫描部件，还实现了三维固态激光雷达的功能，在近距离测距中得到了较好的测距精度。
在一实施例中，由于光扫描芯片输出的光是垂直一字线的，当待测物体是垂直的平板且光扫描芯片的扫描角度位于某个角度时，CCD上呈现的图像将是一条准垂直亮线，因此为了确定不同扫描角度下亮斑的位置和待测物体的深度之间的第一关系，可以将一个平板作为待测物体进行计算。具体地，光扫描芯片还用于依次扫描输出多个角度的一字线光斑分别照射至与光扫描芯片距离不同的平板上；聚焦透镜还用于将平板在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；光接收元件还用于接收聚焦透镜聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮线的图像；微处理器还用于接收多幅包含亮线的图像，根据亮线的位置及平板和光扫描芯片之间的距离计算得到不同扫描角度及不同行像素下的第一关系。
其中，对于亮斑位置x和深度y可以一般性的表示为y＝f(a0,a1,…an,x)，表示有n个常量需要计算，也就是通过实际测量n个y值和x值，组成n个方程的方程组，从而求解出a0～an的值。若常量太多会增加计算的复杂性，可以将n确定为3，即第一关系可以描述为y＝f(a0,a1,a2,x)。此时，只需要对位于三个不同位置的平板进行扫描即可确定第一关系。
在一具体实施方式中，将光扫描芯片和CCD置于同一平面上，光扫描芯片输出的一字线光斑垂直于该平面，将平板置于和光扫描芯片水平距离为d0的位置上，获取第一扫描角度下经过平板反射聚焦后在CCD上形成的图像，解析图像中的第一行像素的数值，得到第一行像素中亮度最大的位置，确定该位置与CCD最左侧边缘的距离为x0个像素，由x0和距离d0得到方程d0＝f(a0,a1,a2,x0)；之后改变平板的位置，使平板分别位于距离为d1和d2的位置上，再次选取第一行像素中亮度最大的位置x1和x2，得到方程d1＝f(a0,a1,a2,x1)和d2＝f(a0,a1,a2,x2)，将得到的三个方程联立，即可解算出a0、a1、a2的值，从而得到在第一扫描角度下第一行像素对应的第一关系。然后，可以选取图像中其他行像素，根据上述方法得到其他行像素对应的第一关系。之后，再选取光扫描芯片在其他扫描角度得到的图像，得到在其他扫描角度下对应的不同行像素的第一关系，最终得到不同扫描角度及不同行像素下的第一关系。
在一实施例中，可以在得到第一关系后，再采用光扫描芯片、聚焦透镜、光接收元件及微处理器根据第一关系得到待测物体的三维点云，此时，光扫描芯片和CCD的相对位置要和之前保持不变。其中，微处理器对多幅包含亮斑的图像进行解析时，先获取第一扫描角度下采集的图像，解析图像中每一行像素的数值，得到每行像素的亮斑位置，利用第一扫描角度下每行像素对应的第一关系得到待测物体被该扫描角度光束照射位置的深度，从而得到该扫描角度的点云；之后再获取其他扫描角度下采集的图像，同样可以得到待测物体被其他扫描角度光束照射位置的深度，从而得到对应扫描角度的点云，由此，根据不同扫描角度的点云可以得到待测物体的三维点云。
本发明实施例提供的三维扫描测距装置中，待测物体的三维点云是通过不同扫描角度和不同行像素下的第一关系确定的，因此，通过提高光扫描芯片的左右扫描速度、减小扫描角度的步进值、提高CCD的帧率和像素分辨率，即可提高3D点云的帧率和点云密度，从而提高测距精度。
实施例2
本发明实施例提供一种三维扫描测距方法，如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101：依次扫描输出多个扫描角度的一字线光斑照射至待测物体上；在一实施例中，可以采用光扫描芯片实现垂直一字线光斑在水平方向上的来回扫描，其中光扫描芯片可以选择光学相控阵、光开关、MEMS光学扫描镜中的任意一种。
步骤S102：接收待测物体在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；具体地，可以采用聚焦透镜接收待测物体在多个一字线光斑照射下反射的多个光束进行聚焦，也可以采用其他元件实现光束的聚焦，本发明对此不做限定。
步骤S103：采集聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮斑的图像；具体地，可以采用光接收元件例如CCD等捕获聚焦后的光束，其中，得到的图像和扫描角度一一对应。
步骤S104：根据不同扫描角度及不同行像素下亮斑与待测物体深度之间的第一关系对多幅包含亮斑的图像进行解析，得到待测物体的三维点云。具体地，在对多幅包含亮斑的图像进行解析时，先获取第一扫描角度下采集的图像，解析图像中每一行像素的数值，得到每行像素的亮斑位置，利用第一扫描角度下每行像素对应的第一关系得到待测物体被该扫描角度光束照射位置的深度，从而得到该扫描角度的点云；之后再获取其他扫描角度下采集的图像，同样可以得到待测物体被其他扫描角度光束照射位置的深度，从而得到对应扫描角度的点云，由此，根据不同扫描角度的点云可以得到待测物体的三维点云。
本发明实施例提供的三维扫描测距方法，采用一字线光斑对待测物体进行扫描，获取待测物体被一字线光斑照射时反射聚焦后的亮斑图像，由于亮斑的位置与待测物体的深度之间存在非线性关系，根据该非线性关系即可由亮斑图像中亮斑的位置得到物体的深度，从而得到待测物体的三维点云。因此，本发明实施例提供的三维扫描测距方法，通过一字线光斑扫描的方式实现了三维固态激光雷达的功能，在近距离测距中得到了较好的测距精度。
在一实施例中，由于光扫描芯片输出的光是垂直一字线的，当待测物体是垂直的平板且光扫描芯片的扫描角度位于某个角度时，CCD上呈现的图像将是一条准垂直亮线，因此为了确定不同扫描角度下亮斑的位置和待测物体的深度之间的第一关系，可以将一个平板作为待测物体进行计算。其中，对于亮斑位置x和深度y可以一般性的表示为y＝f(a0,a1,…an,x)，表示有n个常量需要计算，也就是通过实际测量n个y值和x值，组成n个方程的方程组，从而求解出a0～an的值。在一实施例中，如图4所示，可以采用以下步骤确定第一关系：
步骤S201：采用光扫描芯片依次扫描输出多个角度的一字线光斑分别照射至与光扫描芯片距离不同的平板上；具体地，为了求解得到n个常量，可以将平板分别置于n为不同的位置上，即平板与光扫描芯片的水平距离分别为d0、d1、d2……dn-1。然后采用光扫描芯片分别对n个位置的平板进行一字线光斑的扫描。
步骤S202：将平板在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦。
步骤S203：接收聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮线的图像；具体地，当扫描角度为m个时，对n各位置的平板进行扫描后，可以捕获得到m*n个图像。
步骤S204：根据不同扫描角度下图像中不同行像素下亮线的位置及平板和光扫描芯片之间的距离计算得到不同扫描角度及不同行像素下的第一关系。在一具体实施方式中，先获取第一扫描角度下n个图像，解析n个图像中的第一行像素的数值，得到第一行像素中亮度最大的位置，确定该位置与CCD最左侧边缘的距离，可以得到n个位置对应的n个亮点的位置，从而可以得到n个方程组，对n个方程组进行求解，即可得到第一关系中n个参数的值，从而得到在第一扫描角度下第一行像素对应的第一关系。然后，可以选取图像中其他行像素，根据上述方法得到其他行像素对应的第一关系。之后，再选取光扫描芯片在其他扫描角度得到的图像，得到在其他扫描角度下对应的不同行像素的第一关系，最终得到m个扫描角度及不同行像素下的第一关系。
需要说明的是，由于聚焦透镜的原因，CCD上形成的图像不是理想的垂直亮线，而是有微小的弧度的，因此，需要对每一行像素分别进行解析，得到每行像素对应的第一关系。
实施例3
本发明实施例提供一种三维扫描测距方法，该测距方法分为校准和测量两个过程。其中，先通过校准确定光斑位置和物体深度之间的第一关系，然后采用第一关系进行待测物体深度的测量。
在一实施例中，采用y＝f(a0,a1,…an,x)描述亮斑位置x和物体深度y之间的非线性关系，在该关系中有n个常量需要确定，这n个常量可以通过距离校准来得到。也就是通过实际测量n个y值和x值，组成n个方程的方程组，从而求解出a0～an的值。由于常量太多的话会增加校准的复杂性，因此可以选取n＝3。在一具体实施方式中，x和y之间的关系可以描述为y＝a0/(x+a1)-a2。
在实际校准过程中，如图5所示，先将光扫描芯片和CCD置于同一平面上，光扫描芯片输出的一字线光斑垂直于该平面，将平板置于和光扫描芯片水平距离为d0的位置上，光扫描芯片从左到右扫描，每扫描一个角度，就存储一个CCD的图像，假设光扫描芯片在水平方向上扫描出m个角度，则一共存m个图像；将平板置于和光扫描芯片水平距离为d1的位置上，光扫描芯片从左到右扫描，每扫描一个角度，就存储一个CCD的图像，一共存m个图像；将平板置于和光扫描芯片水平距离为d2的位置上，光扫描芯片从左到右扫描，每扫描一个角度，就存储一个CCD的图像，一共存m个图像。根据3*m个图片，计算出m*p组(a0、a1、a2)值，其中，p表示CCD有p行像素。
具体地，在计算时，先获取第一扫描角度下的三个图像，解析三个图像中每个图像的第一行像素的数值，得到第一行像素中亮度最大的位置，确定该位置与CCD最左侧边缘的距离，可以得到三个位置对应的三个亮点的位置，从而可以得到三个方程组，对三个方程组进行求解，即可得到第一关系中三个参数的值，从而得到在第一扫描角度下第一行像素对应的第一关系。然后，可以选取图像中其他p-1行像素，根据上述方法得到其他行像素对应的第一关系。之后，再选取光扫描芯片在其他扫描角度得到的图像，得到在其他扫描角度下对应的不同行像素的第一关系，最终得到m个扫描角度及p行像素下的第一关系。
在一实施例中，在测量过程中，光扫描芯片和CCD的相对位置，要和校准时保持完全一致。具体测量时，如图6所示，光扫描芯片将一字线光斑扫描到第一个角度，采集待测物体反射聚焦得到的CCD图像，解析图像中每一行像素的数值，得到每行像素的亮斑位置，利用第一扫描角度下每行像素对应的第一关系得到待测物体被该扫描角度光束照射位置的深度，从而得到该扫描角度的点云；之后再获取其他扫描角度下采集的图像，同样可以得到待测物体被其他扫描角度光束照射位置的深度，从而得到对应扫描角度的点云，由此，根据不同扫描角度的点云可以得到待测物体的三维点云。
虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下对这些实施例进行各种变化、替换和修改，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。
此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (10)

1.一种三维扫描测距装置，其特征在于，包括：光扫描芯片、聚焦透镜、光接收元件及微处理器，
所述光扫描芯片用于依次扫描输出多个角度的一字线光斑至待测物体上；
所述聚焦透镜用于将待测物体在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；
所述光接收元件用于依次接收所述聚焦透镜聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮斑的图像；
所述微处理器连接所述光接收元件，用于接收多幅包含亮斑的图像，根据不同扫描角度及不同行像素下亮斑与待测物体深度之间的第一关系对多幅包含亮斑的图像进行解析，得到待测物体的三维点云。
2.根据权利要求1所述的三维扫描测距装置，其特征在于，所述光扫描芯片、聚焦透镜、光接收元件及微处理器还用于所述第一关系的确立，其中，
所述光扫描芯片还用于依次扫描输出多个角度的一字线光斑分别照射至与光扫描芯片距离不同的平板上；
所述聚焦透镜还用于将平板在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；
所述光接收元件还用于依次接收所述聚焦透镜聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮线的图像；
所述微处理器还用于接收多幅包含亮线的图像，根据亮线的位置及平板和光扫描芯片之间的距离计算得到不同扫描角度及不同行像素下的第一关系。
3.根据权利要求1或2所述的三维扫描测距装置，其特征在于，所述光扫描芯片、所述聚焦透镜及所述光接收元件位于同一水平面上。
4.根据权利要求1或2所述的三维扫描测距装置，其特征在于，所述光扫描芯片与所述光接收元件之间的距离为固定值。
5.根据权利要求1或2所述的三维扫描测距装置，其特征在于，所述光扫描芯片包括：光学相控阵、光开关、MEMS光学扫描镜中的任意一种。
6.根据权利要求1或2所述的三维扫描测距装置，其特征在于，所述光接收元件为电荷耦合元件或CMOS摄像头。
7.一种三维扫描测距方法，其特征在于，包括：
依次扫描输出多个扫描角度的一字线光斑照射至待测物体上；
接收待测物体在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；
采集聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮斑的图像；
根据不同扫描角度及不同行像素下亮斑与待测物体深度之间的第一关系对多幅包含亮斑的图像进行解析，得到待测物体的三维点云。
8.根据权利要求7所述的三维扫描测距方法，其特征在于，根据不同扫描角度及不同行像素下亮斑与待测物体深度之间的第一关系对多幅包含亮斑的图像进行解析，得到待测物体的三维点云，包括：
对多幅包含亮斑的图像进行解析，得到每张图像中每行像素的亮斑位置；
根据第一关系得到每行像素的亮斑位置对应的深度信息；
根据所述深度信息得到对应扫描角度的点云；
根据所有扫描角度的点云得到待测物体的三维点云。
9.根据权利要求7所述的三维扫描测距方法，其特征在于，所述不同扫描角度及不同行像素下亮斑与待测物体深度之间的第一关系根据以下步骤计算得到：
采用光扫描芯片依次扫描输出多个角度的一字线光斑分别照射至与所述光扫描芯片距离不同的平板上；
将平板在多个一字线光斑照射下反射的多个光束依次进行聚焦；
接收聚焦后的多个光束，得到多幅包含亮线的图像；
根据不同扫描角度下图像中不同行像素下亮线的位置及平板和光扫描芯片之间的距离计算得到不同扫描角度及不同行像素下的第一关系。
10.根据权利要求9所述的三维扫描测距方法，其特征在于，采用光扫描芯片依次扫描输出多个角度的一字线光斑分别照射至与所述光扫描芯片距离不同的平板上，包括：
将平板置于与所述光扫描芯片为第一距离的第一位置上；
采用一字线光斑对第一位置的平板进行扫描；
改变平板和光扫描芯片的水平距离；
采用一字线光斑依次对多个位置的平板分别进行扫描。
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