CN113727087A - 一种3d扫描仪装置和生成三维地图的方法 - Google Patents
一种3d扫描仪装置和生成三维地图的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113727087A CN113727087A CN202110901996.3A CN202110901996A CN113727087A CN 113727087 A CN113727087 A CN 113727087A CN 202110901996 A CN202110901996 A CN 202110901996A CN 113727087 A CN113727087 A CN 113727087A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- space
- scanned
- lasers
- point cloud
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 15
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 5
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/239—Image signal generators using stereoscopic image cameras using two 2D image sensors having a relative position equal to or related to the interocular distance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
- G06T17/05—Geographic models
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
- H04N13/106—Processing image signals
- H04N13/156—Mixing image signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
- H04N13/194—Transmission of image signals
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2200/00—Indexing scheme for image data processing or generation, in general
- G06T2200/08—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving all processing steps from image acquisition to 3D model generation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Geometry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供一种3D扫描仪装置和生成三维地图的方法,3D扫描仪装置包括移动遥控小车和平面激光装置,平面激光装置安装于移动遥控小车上。移动遥控小车,用于在待扫描空间内移动,带动所述平面激光装置在待扫描空间内移动;还用于根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图;平面激光装置,包括立体交叉的多个激光器,所述多个激光器,用于对待扫描空间的不同角度平面进行扫描,得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,并发送给移动遥控小车。本发明提供的一套3D扫描仪装置,将移动遥控小车和平面激光装置相结合,能够实现待扫描空间的全方位扫描,构建待扫描空间的三维地图。
Description
技术领域
本发明涉及激光扫描领域,更具体地,涉及一种3D扫描仪装置和生成三维地图的方法。
背景技术
随着3D技术的发展,很多场景下的3D效果图使得更加直观,比如,楼宇3D效果图、开放庭院3D效果图或者街景3D效果图,对于呈现楼宇、开放庭院或街景更加直观。
传统的生成空间的3D效果图的方式为,利用一个激光装置对待扫描空间的各个角度进行扫描,获取相应的三维数据,基于扫描到的待扫描空间的各个角度的三维数据生成对应的三维地图数据。
其中,采用一个激光器对待扫描空间的各个角度进行扫描,扫描的过程中容易受到震动信号和噪声信号的干扰,扫描到的数据也不完整。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题,提供一种3D扫描仪装置和生成三维地图的方法。
根据本发明的第一方面,提供了一种3D扫描仪装置,包括移动遥控小车和平面激光装置,所述平面激光装置安装于所述移动遥控小车上;移动遥控小车,用于在待扫描空间内移动,带动所述平面激光装置在待扫描空间内移动;还用于根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图;平面激光装置,包括立体交叉的多个激光器,所述多个激光器,用于对待扫描空间的不同角度平面进行扫描,得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,并发送给移动遥控小车。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以作出如下改进。
可选的,所述平面激光装置包括供电单元、通讯单元、激光组和摄像头;供电单元分别为所述通讯单元、激光组和摄像头供电;激光组,包括立体交叉的多个激光器,通过所述通讯单元与所述移动遥控小车通信,用于将扫描得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据通过所述通讯单元发送给移动遥控小车;摄像头,用于拍摄待扫描空间各个角度的图像,通过所述通讯单元发送给移动遥控小车。
可选的,所述激光组至少包括立体交叉的两个激光器,所述激光组中多个激光器的组合方式包括多种。
可选的,激光组包括2个激光器,其中一个激光器位于水平面,另一个位于垂直面;或者,激光组包括3个激光器,其中,一个激光器位于水平面,另两个位于垂直面;或者,激光组包括4个激光器,其中,一个激光器位于水平面,两个位于垂直面,另一个位于与垂直方向斜30°方向的位置上;或者,激光组包括4个激光器,其中,3个激光器分别位于与水平方向呈0°、120°、270°方向的位置上,另一个位于垂直面上;或者,激光组包括5个激光器,其中,两个激光器位于水平面上,两个位于垂直面上,另一个位于与垂直方向呈30°方向的的位置上;或者,激光组包括6个激光器,其中,两个激光器位于水平面上,两个位于垂直面上,另两个位于与垂直方向呈30°和45°方向的位置上;其中,激光坐标系的XOY平面为水平面,激光坐标系的XOZ平面或YOZ平面为垂直面。
所述平面激光扫描装置,基于位于水平面上的激光器扫描待扫描空间的水平面的激光点云数据,以及基于垂直面或斜置方向的激光器扫描待扫描空间的斜置方向的激光点云数据;相应的,所述移动遥控小车,还用于根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图,包括:根据待扫描空间的水平面的激光点云数据,生成二维栅格地图,并确定移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置;根据移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置以及斜置激光器在移动遥控小车上的安装位置,将斜置激光器扫描得到的待扫描空间的斜置方向的激光点云数据变换至三维空间,生成待扫描空间的三维地图;移动遥控小车还用于:将摄像头拍摄的待扫描空间各个角度的图像融合于三维地图上进行展示。
根据本发明的第二方面,提供一种基于3D扫描仪装置生成三维地图的方法,包括:利用立体交叉的多个激光器对待扫描空间的不同角度平面进行扫描,得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据;根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图。
可选的,所述立体交叉的多个激光器包括位于水平面上的激光器和位于斜置方向的激光器;所述利用立体交叉的多个激光器对待扫描空间的不同角度平面进行扫描,得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,包括:基于位于水平面上的激光器扫描待扫描空间的水平面的激光点云数据,以及基于垂直面或斜置方向的激光器扫描待扫描空间的斜置方向的激光点云数据;相应的,根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图,包括:根据待扫描空间的水平面的激光点云数据,生成二维栅格地图,并确定移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置;根据移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置以及斜置激光器在移动遥控小车上的安装位置,将斜置激光器扫描得到的待扫描空间的斜置方向的激光点云数据变换至三维空间,生成待扫描空间的三维地图。
可选的,所述根据移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置以及斜置激光器在移动遥控小车上的安装位置,将斜置激光器扫描得到的待扫描空间的斜置方向的激光点云数据变换至三维空间,包括:斜置方向安装的激光器扫描到的激光点云数据的坐标为P(x,y,0),移动遥控小车的当前位置坐标为Location(x,y,yaw),激光器相对于机器人中心的安装位置为Translation(x,y,z),安装角度为Rotation(x,y,z),则激光点云数据在三维空间中的坐标为:P3d(x,y,z)=Location*(P*Rotation+Translation)。
可选的,还包括:拍摄待扫描空间各个角度的图像,且将待扫描空间各个角度的图像融合于三维地图上进行展示。
本发明提供的一种3D扫描仪装置和生成三维地图的方法,提供的一套3D扫描仪装置,将移动遥控小车和平面激光装置相结合,能够实现待扫描空间的全方位扫描,构建待扫描空间的三维地图;其中,平面激光装置包括多个立体交叉的激光器,通过多个激光器并行扫描待扫描空间各个角度的点云数据,扫描数据的速度快,在具有振动信号和噪声信号干扰时,由于有多个激光器同时扫描,扫描得到的点云数据也具有整个待扫描空间的数据,抗振动信号和抗噪声信号的能力强。
附图说明
图1为本发明提供的一种3D扫描仪装置的结构示意图;
图2为平面激光装置的内部结构示意图;
图3为本发明提供的基于3D扫描仪装置生成三维地图的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
图1为本发明提供的一种3D扫描仪装置,如图1所示,3D扫描仪装置包括移动遥控小车和平面激光装置,平面激光装置安装于所述移动遥控小车上。
移动遥控小车,用于在待扫描空间内移动,带动平面激光装置在待扫描空间内移动;还用于根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图;平面激光装置,包括立体交叉的多个激光器,多个激光器,用于对待扫描空间的不同角度平面进行扫描,得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,并发送给移动遥控小车。
可以理解的是,对于楼宇、开放庭院或街景等地方,均有生成三维地图的需求,基于该需求,本发明实施例提供了一种能够全方位扫描待扫描空间的3D扫描仪装置,且能够生成待扫描空间的三维地图的方式。其中,3D扫描仪装置主要包括移动遥控小车(也可以理解为机器人)和安装于移动遥控小车上的平面激光装置。
其中,可控制移动遥控小车在待扫描空间内运动,带动平面激光装置在待扫描空间内移动,以实现待扫描空间的全方位扫描。其中,平面激光装置可对待扫描空间的不同角度的平面进行扫描,获取得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,发送给移动遥控小车进行处理。移动遥控小车根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图。
本发明提供的一套3D扫描仪装置,将移动遥控小车和平面激光装置相结合,能够实现待扫描空间的全方位扫描,构建待扫描空间的三维地图。平面激光装置包括多个立体交叉的激光器,通过多个激光器并行扫描待扫描空间各个角度的点云数据,扫描数据的速度快,在具有振动信号和噪声信号干扰时,由于有多个激光器同时扫描,扫描得到的点云数据也具有整个待扫描空间的数据,抗振动信号和抗噪声信号的能力强。
参见图2,图2为平面激光装置的内部结构图,平面激光装置包括供电单元、通讯单元、激光组和摄像头;供电单元分别为所述通讯单元、激光组和摄像头供电;激光组,包括立体交叉的多个激光器,通过所述通讯单元与所述移动遥控小车通信,用于将扫描得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据通过所述通讯单元发送给移动遥控小车;摄像头,用于拍摄待扫描空间各个角度的图像,通过所述通讯单元发送给移动遥控小车。
可以理解的是,平面激光装置主要包括激光组和摄像头,激光组包括立体交叉放置的多个激光器,多个激光器组合起来共同对待扫描空间的不同角度平面进行扫描。摄像头的安装角度可调整,其可用于拍摄待扫描空间各个角度的图像。
在一种可能的实施例方式中,激光组至少包括立体交叉的两个激光器,激光组中多个激光器的组合方式包括多种。
其中,激光组至少包括两个激光器,在实际扫描过程中,也可以安装多个激光器。
首先,需要说明的是,以激光坐标系的XOY平面为水平面,以激光坐标系的YOZ平面或XOZ平面为垂直面。本发明实施例提供多种激光组的安装方式。
其中,每一种激光组可包括2个到6个立体交叉的激光器,当激光组包括2个激光器时,其中一个激光器位于水平面,另一个位于垂直面。当激光组包括3个激光器时,其中,一个激光器位于水平面,另两个位于垂直面。当激光组包括4个激光器时,其中,一个激光器位于水平面,两个位于垂直面,另一个位于与垂直方向斜30°方向的位置上。或者,激光组包括4个激光器时,其中,3个激光器分别位于与水平方向呈0°、120°、270°方向的位置上,另一个位于垂直面上。或者,当激光组包括5个激光器时,其中,两个激光器位于水平面上,两个位于垂直面上,另一个位于与垂直方向呈30°方向的的位置上。当激光组包括6个激光器时,其中,两个激光器位于水平面上,两个位于垂直面上,另两个位于与垂直方向呈30°和45°方向的位置上。
总结一下,激光组包括位于水平面的激光器和位于斜置方向上的激光器,可结合水平方向的激光器和位于斜置方向的激光器实现对待扫描空间的全方位扫描。
在一种可能的实施例方式中,平面激光扫描装置,基于位于水平面上的激光器扫描待扫描空间的水平面的激光点云数据,以及基于垂直面或斜置方向的激光器扫描待扫描空间的斜置方向的激光点云数据;相应的,移动遥控小车,还用于根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图,包括:根据待扫描空间的水平面的激光点云数据,生成二维栅格地图,并确定移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置;根据移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置以及斜置激光器在移动遥控小车上的安装位置,将斜置激光器扫描得到的待扫描空间的斜置方向的激光点云数据变换至三维空间,生成待扫描空间的三维地图;移动遥控小车还用于:将摄像头拍摄的待扫描空间各个角度的图像融合于三维地图上进行展示。
具体的利用平面激光装置对待扫描空间进行扫描时,基于位于水平面上的激光器扫描待扫描空间的水平面的激光点云数据,以及基于垂直面或斜置方向的激光器扫描待扫描空间的斜置方向的激光点云数据。移动遥控小车根据待扫描空间的水平面的激光点云数据和斜置方向的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图。
具体的,移动遥控小车首先根据待扫描空间的水平面的激光点云数据,生成二维栅格地图,并确定移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置。然后,根据移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置以及斜置激光器在移动遥控小车上的安装位置,将斜置激光器扫描得到的待扫描空间的斜置方向的激光点云数据变换至三维空间,生成待扫描空间的三维地图。在最后对待扫描空间进行三维展示时,将根据摄像头拍摄的待扫描空间的各个角度的图像同和与三维点云地图中,以一定的效果进行展示。
参见图3,提供了一种就3D扫描仪装置生成三维地图的方法,包括:301、利用立体交叉的多个激光器对待扫描空间的不同角度平面进行扫描,得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据;302、根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图。
可以理解的是,控制移动遥控小车在待扫描空间内运动,带动平面激光装置在待扫描空间内移动,以实现待扫描空间的全方位扫描。其中,平面激光装置包括激光组,激光组包括立体交叉放置的多个激光器,平面激光装置可对待扫描空间的不同角度的平面进行扫描,获取得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,发送给移动遥控小车进行处理。移动遥控小车根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图。
其中,立体交叉的多个激光器包括位于水平面上的激光器和位于斜置方向的激光器;利用立体交叉的多个激光器对待扫描空间的不同角度平面进行扫描,得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,包括:基于位于水平面上的激光器扫描待扫描空间的水平面的激光点云数据,以及基于垂直面或斜置方向的激光器扫描待扫描空间的斜置方向的激光点云数据。
可以理解的是,激光组包括水平放置的激光器和沿斜置方向放置的激光器,利用水平放置的激光器扫描待扫描空间的水平面的激光点云数据,以及利用斜置方向放置的激光器扫描待扫描空间的斜置方向的激光点云数据。
相应的,根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图,包括:根据待扫描空间的水平面的激光点云数据,生成二维栅格地图,并确定移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置;根据移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置以及斜置激光器在移动遥控小车上的安装位置,将斜置激光器扫描得到的待扫描空间的斜置方向的激光点云数据变换至三维空间,生成待扫描空间的三维地图。
可以理解的是,根据扫描的待扫描空间的水平面的激光点云数据,生成待扫描空间的二维栅格地图,并能够实现提供移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置。沿斜置方向安装的激光器的激光照射范围,可覆盖墙面以及天花板,在实际应用时,也可加装朝下照射的,激光对地面进行覆盖。
基于水平方向的激光点云数据,走二维栅格的扫图程序,扫图程序可以提供实时的移动遥控小车定位,这样即可获取斜置激光点云数据每一帧对应的定位信息;根据定位信息,并结合斜置激光的安装角度,将斜置的激光点变换至三维空间。
其中,根据定位信息,并结合斜置激光的安装角度,将斜置的激光点变换至三维空间具体为,斜置方向安装的激光器扫描到的激光点云数据的坐标为P(x,y,0),移动遥控小车的当前位置坐标为Location(x,y,yaw),激光器相对于机器人中心的安装位置为Translation(x,y,z),安装角度为Rotation(x,y,z),则激光点云数据在三维空间中的坐标为:
P3d(x,y,z)=Location*(P*Rotation+Translation)。
按照上述的公式可求出每一个斜置激光点云数据的三维空间坐标,进而可生成待扫描空间的三维点云模型。在进行展示时,需要将拍摄的待扫描空间的图像融合于三维点云模型之中,生成待扫描空间的三维地图。
最后需要说明的是,在构建三维地图时,为建图效果,将二维栅格地图放置在最下面,将斜置激光器扫描到的天花板以及墙面的三维点云放置于上面。通过OpenGL将上面的建图效果,绘制在虚拟空间中,这时,模拟人的双眼,用两个虚拟摄像头模拟双眼视差对绘制的物体进行实时拍照,即可生成Vr眼睛所用的实时视频流。
本发明提供的一种3D扫描仪装置和生成三维地图的方法,提供的一套3D扫描仪装置,将移动遥控小车和平面激光装置相结合,能够实现待扫描空间的全方位扫描,构建待扫描空间的三维地图。
需要说明的是,在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种用于生成三维地图的3D扫描仪装置,其特征在于,所述3D扫描仪装置包括移动遥控小车和平面激光装置,所述平面激光装置安装于所述移动遥控小车上;
所述移动遥控小车,用于在待扫描空间内移动,带动所述平面激光装置在待扫描空间内移动;还用于根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图;
所述平面激光装置,包括立体交叉的多个激光器,所述多个激光器,用于对待扫描空间的不同角度平面进行扫描,得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,并发送给移动遥控小车。
2.根据权利要求1所述的3D扫描仪装置,其特征在于,所述平面激光装置包括供电单元、通讯单元、激光组和摄像头;
所述供电单元分别为所述通讯单元、激光组和摄像头供电;
所述激光组,包括立体交叉的多个激光器,通过所述通讯单元与所述移动遥控小车通信,用于将扫描得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据通过所述通讯单元发送给移动遥控小车;
所述摄像头,用于拍摄待扫描空间各个角度的图像,通过所述通讯单元发送给移动遥控小车。
3.根据权利要求2所述的3D扫描仪装置,其特征在于,所述激光组至少包括立体交叉的两个激光器,所述激光组中多个激光器的组合方式包括多种。
4.根据权利要求3所述的3D扫描仪装置,其特征在于,
所述激光组包括2个激光器,其中一个激光器位于水平面,另一个位于垂直面;或者,
所述激光组包括3个激光器,其中,一个激光器位于水平面,另两个位于垂直面;或者,
所述激光组包括4个激光器,其中,一个激光器位于水平面,两个位于垂直面,另一个位于与垂直方向斜30°方向的位置上;或者,
所述激光组包括4个激光器,其中,3个激光器分别位于与水平方向呈0°、120°、270°方向的位置上,另一个位于垂直面上;或者,
所述激光组包括5个激光器,其中,两个激光器位于水平面上,两个位于垂直面上,另一个位于与垂直方向呈30°方向的的位置上;或者,
所述激光组包括6个激光器,其中,两个激光器位于水平面上,两个位于垂直面上,另两个位于与垂直方向呈30°和45°方向的位置上;
其中,激光坐标系的XOY平面为水平面,激光坐标系的XOZ平面或YOZ平面为垂直面。
5.根据权利要求4所述的3D扫描仪装置,其特征在于,所述平面激光扫描装置,基于位于水平面上的激光器扫描待扫描空间的水平面的激光点云数据,以及基于垂直面或斜置方向的激光器扫描待扫描空间的斜置方向的激光点云数据;
相应的,所述移动遥控小车,还用于根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图,包括:
根据待扫描空间的水平面的激光点云数据,生成二维栅格地图,并确定移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置;
根据移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置以及斜置激光器在移动遥控小车上的安装位置,将斜置激光器扫描得到的待扫描空间的斜置方向的激光点云数据变换至三维空间,生成待扫描空间的三维地图;
所述移动遥控小车还用于:
将摄像头拍摄的待扫描空间各个角度的图像融合于三维地图上进行展示。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述的3D扫描仪装置生成三维地图的方法,其特征在于,包括:
利用立体交叉的多个激光器对待扫描空间的不同角度平面进行扫描,得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据;
根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图。
7.根据权利要求6所述的生成三维地图的方法,其特征在于,所述立体交叉的多个激光器包括位于水平面上的激光器和位于斜置方向的激光器;所述利用立体交叉的多个激光器对待扫描空间的不同角度平面进行扫描,得到待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,包括:
基于位于水平面上的激光器扫描待扫描空间的水平面的激光点云数据,以及基于垂直面或斜置方向的激光器扫描待扫描空间的斜置方向的激光点云数据;
相应的,根据待扫描空间的不同角度平面的激光点云数据,生成待扫描空间的三维地图,包括:
根据待扫描空间的水平面的激光点云数据,生成二维栅格地图,并确定移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置;
根据移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置以及斜置激光器在移动遥控小车上的安装位置,将斜置激光器扫描得到的待扫描空间的斜置方向的激光点云数据变换至三维空间,生成待扫描空间的三维地图。
8.根据权利要求7所述的生成三维地图的方法,其特征在于,所述根据移动遥控小车在二维栅格地图中的当前位置以及斜置激光器在移动遥控小车上的安装位置,将斜置激光器扫描得到的待扫描空间的斜置方向的激光点云数据变换至三维空间,包括:
斜置方向安装的激光器扫描到的激光点云数据的坐标为P(x,y,0),移动遥控小车的当前位置坐标为Location(x,y,yaw),激光器相对于机器人中心的安装位置为Translation(x,y,z),安装角度为Rotation(x,y,z),则激光点云数据在三维空间中的坐标为:
P3d(x,y,z)=Location*(P*Rotation+Translation)。
9.根据权利要求7所述的生成三维地图的方法,其特征在于,还包括:
拍摄待扫描空间各个角度的图像,且将待扫描空间各个角度的图像融合于三维地图上进行展示。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110901996.3A CN113727087A (zh) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | 一种3d扫描仪装置和生成三维地图的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110901996.3A CN113727087A (zh) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | 一种3d扫描仪装置和生成三维地图的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113727087A true CN113727087A (zh) | 2021-11-30 |
Family
ID=78675054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110901996.3A Pending CN113727087A (zh) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | 一种3d扫描仪装置和生成三维地图的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113727087A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114155359A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-03-08 | 上海赛图图像设备有限公司 | 一种多角度扫描的图像采集系统及其方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2235104T3 (es) * | 2001-12-14 | 2005-07-01 | Kapsch Trafficcom Ag | Procedimiento y dispositivo para la medicion geometrica y determinacion de la velocidad de vehiculos. |
CN105354875A (zh) * | 2015-09-25 | 2016-02-24 | 厦门大学 | 一种室内环境二维与三维联合模型的构建方法和系统 |
CN105841631A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-08-10 | 中国神华能源股份有限公司 | 三维激光扫描设备以及方法 |
CN106056587A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-10-26 | 杭州电子科技大学 | 全视角线激光扫描三维成像标定装置及方法 |
CN107014307A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-08-04 | 深圳广田机器人有限公司 | 三维激光扫描仪以及三维信息的获取方法 |
CN206648610U (zh) * | 2017-04-17 | 2017-11-17 | 深圳广田机器人有限公司 | 三维激光扫描仪 |
KR20170139402A (ko) * | 2016-06-09 | 2017-12-19 | 주식회사 울프슨랩 | 3차원 스캐닝 시스템 및 이를 위한 라인레이저 정렬용 표적기구 |
CN110285754A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-09-27 | 深圳市镭神智能系统有限公司 | 基于激光扫描的工件定位方法、装置、系统和存储介质 |
-
2021
- 2021-08-06 CN CN202110901996.3A patent/CN113727087A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2235104T3 (es) * | 2001-12-14 | 2005-07-01 | Kapsch Trafficcom Ag | Procedimiento y dispositivo para la medicion geometrica y determinacion de la velocidad de vehiculos. |
CN105354875A (zh) * | 2015-09-25 | 2016-02-24 | 厦门大学 | 一种室内环境二维与三维联合模型的构建方法和系统 |
CN105841631A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-08-10 | 中国神华能源股份有限公司 | 三维激光扫描设备以及方法 |
CN106056587A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-10-26 | 杭州电子科技大学 | 全视角线激光扫描三维成像标定装置及方法 |
KR20170139402A (ko) * | 2016-06-09 | 2017-12-19 | 주식회사 울프슨랩 | 3차원 스캐닝 시스템 및 이를 위한 라인레이저 정렬용 표적기구 |
CN107014307A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-08-04 | 深圳广田机器人有限公司 | 三维激光扫描仪以及三维信息的获取方法 |
CN206648610U (zh) * | 2017-04-17 | 2017-11-17 | 深圳广田机器人有限公司 | 三维激光扫描仪 |
CN110285754A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-09-27 | 深圳市镭神智能系统有限公司 | 基于激光扫描的工件定位方法、装置、系统和存储介质 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114155359A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-03-08 | 上海赛图图像设备有限公司 | 一种多角度扫描的图像采集系统及其方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108885459A (zh) | 导航方法、导航系统、移动控制系统及移动机器人 | |
Onoe et al. | Telepresence by real-time view-dependent image generation from omnidirectional video streams | |
US20160133230A1 (en) | Real-time shared augmented reality experience | |
CN110163963B (zh) | 一种基于slam的建图装置和建图方法 | |
US11378693B2 (en) | Floor surveying system | |
EP2502109A2 (en) | Transparent autostereoscopic image display apparatus and method | |
CN105469386B (zh) | 一种确定立体相机高度与俯仰角的方法及装置 | |
KR101819589B1 (ko) | 이동형 프로젝션 기술을 이용한 증강현실 시스템 및 그 운영 방법 | |
CN111189415A (zh) | 一种基于线结构光的多功能三维测量重建系统及方法 | |
CN113727087A (zh) | 一种3d扫描仪装置和生成三维地图的方法 | |
Tripicchio et al. | A stereo-panoramic telepresence system for construction machines | |
JP2004265396A (ja) | 映像生成システム及び映像生成方法 | |
CN114972818A (zh) | 一种基于深度学习与混合现实技术的目标锁定系统 | |
US20240179416A1 (en) | Systems and methods for capturing and generating panoramic three-dimensional models and images | |
US20230045402A1 (en) | Laser Leveling Device and Leveling Method | |
KR20110045654A (ko) | 크로스톡 없는 사용자 추적 입체 디스플레이 장치 및 방법 | |
US9160904B1 (en) | Gantry observation feedback controller | |
CN102143312A (zh) | 实物展示的控制方法、设备及系统 | |
CN110445982A (zh) | 一种基于六自由度设备的追踪拍摄方法 | |
CN109816717A (zh) | 动态场景中轮式移动机器人的视觉镇定控制 | |
Zhang et al. | Virtual reality aided high-quality 3D reconstruction by remote drones | |
CN111475026B (zh) | 一种基于移动终端应用增强虚拟现实技术的空间定位方法 | |
CN109920035B (zh) | 一种基于移动设备增强现实的动态特效合成方法 | |
Zhao et al. | Active visual mapping system for digital operation environment of bridge crane | |
Baek et al. | Thin-plate spline-based adaptive 3d surround view |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |