CN204421849U - 一种可量测型三维激光扫描装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可量测型三维激光扫描装置，包括支架，支架的上端活动连接有可绕支架转动的半球形标靶，沿半球形标靶的轴向设有与半球形标靶固定连接的半球连接件，且半球形标靶和半球连接件之间嵌有红外线棱镜；支架的下端连接有中间套管，中间套管的下端连接有底盘或者基座连接套管，所述半球连接件是中心开设圆孔的圆台型壳体，且圆孔与红外线棱镜同轴。本实用新型提供的可量测型三维激光扫描装置可以实现高精度、多站式地面三维激光扫描作业，其研制可大大降低外业作业的强度，同时就有实用快捷、准确方便的特点，适合大批量的地面三维激光扫描作业。
Description
技术领域
本实用新型属于三维激光扫描仪标靶技术领域，具体涉及一种用于地面三维激光仪现场作业、数据拼接用的可量测型标靶。
背景技术
三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势，三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。
利用三维激光扫描仪，快速完成建筑物、设施等被扫描对象的精确扫描得到点云数据。三维激光扫描仪的扫描精度可达5mm以内，建模后的精度可提高到2mm ；三维激光扫描仪的扫描速度可达每秒钟5万点至100多万点，单站扫描可在数秒至2分钟内完成，并且具有圆周360度的视场角，因此可以最大效率的进行基础数据的采集。
地面三维激光扫描作业中，标靶是现场必不可少的硬件之一。现场多站数据扫描后，其需借助采集的标靶来完成相互之间的数据拼接。因此，标靶采集的方式、采集的精度关系到地面三维激光扫描作业的整体质量。
常规的标靶为球形、半球形、反射片等形式。球形标靶拼接时内部符合精度最高，但无法对其进行坐标测量；反射片坐标采集精度相对较低，无法用于高精度的数据拼接。因此，在有坐标系要求点云数据采集中，上述两种标靶无法完成高精度等级的数据拼接。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有的标靶无法对坐标进行测量以及无法实现高精度等级数据拼接的问题。
为此，本实用新型提供了一种可量测型三维激光扫描装置，包括支架，支架的上端活动连接有可绕支架转动的半球形标靶，沿半球形标靶的轴向设有与半球形标靶固定连接的半球连接件，且半球形标靶和半球连接件之间嵌有红外线棱镜；
支架的下端连接有中间套管，中间套管的下端连接有底盘或者基座连接套管；
所述半球连接件是中心开设圆孔的圆台型壳体，且圆孔与红外线棱镜同轴。
半球形标靶的圆形截面的中心开设有容纳红外线棱镜的凹槽，圆形截面的周向均匀分布有多个螺纹孔，且所述半球形标靶的圆形截面上开设有多个小孔。
所述支架为Y型支架。
所述半球连接件和半球形标靶之间通过螺钉连接。
所述中间套管内设有与支架的下端连接的轴承，所述支架可沿中心套管转动。
所述基座连接套管的下端设有旋钮件，基座连接套管通过旋钮件可与基座连接。
所述半球形标靶由铝合金材料制成。
本实用新型的有益效果：本实用新型采用红外线棱镜测量，可以大幅提高坐标测量的精度和可靠性，具有测距远、精度高的优点；半球形标靶采用铝合金材料制作，其激光反射率高，标靶易于识别和提取，具有识别度高、易提取的特点；半球形标靶和红外线棱镜测量几何中心严密吻合，既可以实现三维激光扫描仪对标靶的测量，又能完成其精密坐标测量的需求。二者结合具有实用、简洁、方便、准确的特点。可量测型三维激光扫描装置可以实现高精度、多站式地面三维激光扫描作业，其研制可大大降低外业作业的强度，同时就有实用快捷、准确方便的特点，适合大批量的地面三维激光扫描作业。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是可量测型三维激光扫描装置的装配示意图一。
图2是可量测型三维激光扫描装置的装配示意图二。
图3是可量测型三维激光扫描装置的正视图。
图4是可量测型三维激光扫描装置的侧视图。
附图标记说明：1、半球形标靶；101、凹槽；102、螺纹孔；103、小孔；2、Y形支架；201、连接旋钮；3、中间套管；4、磁质底盘；5、基座连接套管；6、半球连接件；601、圆孔；7、红外线棱镜；8、旋钮件。
具体实施方式
以下将结合附图进一步对可量测型三维激光扫描装置作详细的说明。
实施例1：
如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型提供了一种可量测型三维激光扫描装置，包括支架2，支架2的上端活动连接有可绕支架2转动的半球形标靶1，沿半球形标靶1的轴向设有与半球形标靶1固定连接的半球连接件6，且半球形标靶1和半球连接件6之间嵌有红外线棱镜7；支架2的下端连接有中间套管3，中间套管3的下端连接有底盘4或者基座连接套管5；
具体的，如图2和图3所示，所述半球连接件6是中心开设圆孔601的圆台型壳体，且圆孔601与红外线棱镜7同轴。
当扫描仪采集数据时，将可量测型三维激光扫描装置按照图1或者图2进行装配，半球形标靶1的光滑半球部分朝向全站仪，通过扫描，可以准确地获取半球形标靶的点云数据。当全站仪采集完成数据后，将半球形标靶1旋转180度，装有红外线棱镜7的圆形截面部分朝向全站仪，全站仪通过发射红外线可以准确的获取棱镜中心的坐标。具体的，全站仪发射的红外线通过半球连接件6上的圆孔601，直接对内嵌的红外线棱镜7进行测量，通过支架2，半球形标靶1可实现360度旋转，同时通过支架2半球形标靶1也可以实现上下270度旋转，满足不同高度仪器测量。
本实用新型采用红外线棱镜测量，可以大幅提高坐标测量的精度和可靠性，具有测距远、精度高的优点；半球形标靶采用铝合金材料制作，其激光反射率高，标靶易于识别和提取，具有识别度高、易提取的特点；半球形标靶和红外线棱镜测量几何中心严密吻合，既可以实现三维激光扫描仪对标靶的测量，又能完成其精密坐标测量的需求。二者结合具有实用、简洁、方便、准确的特点。可量测型三维激光扫描装置可以实现高精度、多站式地面三维激光扫描作业，其研制可大大降低外业作业的强度，同时就有实用快捷、准确方便的特点，适合大批量的地面三维激光扫描作业。
实施例2：
在实施例1的基础上，为了固定红外线棱镜7，如图1或图2所示，半球形标靶1的圆形截面的中心开设有容纳红外线棱镜7的凹槽101，圆形截面的周向均匀分布有多个螺纹孔102，为了减轻半球形标靶1的重量，在所述半球形标靶1的圆形截面上开设有多个小孔103。
当扫描仪采集数据时，将可量测型三维激光扫描装置按照图1或者图2进行装配，半球形标靶1的光滑半球部分朝向全站仪，通过扫描，可以准确地获取半球形标靶的点云数据。当全站仪采集完成数据后，将半球形标靶1旋转180度，装有红外线棱镜7的圆形截面部分朝向全站仪，全站仪通过发射红外线可以准确的获取棱镜中心的坐标。具体的，全站仪发射的红外线通过半球连接件6上的圆孔601，直接对内嵌的红外线棱镜7进行测量，通过支架2，半球形标靶1可实现360度旋转，同时通过支架2半球形标靶1也可以实现上下270度旋转，满足不同高度仪器测量。
实施例3：
在实施例1的基础上，需要说明的是，所述的支架2为Y型支架，即半球形标靶1位于支架2上端的中心处，在本实施例中，具体的支架2由上端的C型件和位于C型件下端与C型件圆弧中线点固定连接的竖直件组成，半球形标靶1位于C型件的缺口内，半球形标靶1与C型件两端的连接旋钮201连接，通过支架2上的连接旋钮201，半球形标靶1可以实现上下270度旋转，具体的，当扫描仪采集数据时，将可量测型三维激光扫描装置按照图1或者图2进行装配，半球形标靶1的光滑半球部分朝向全站仪，通过扫描，可以准确地获取半球形标靶的点云数据。当全站仪采集完成数据后，将半球形标靶1旋转180度，装有红外线棱镜7的圆形截面部分朝向全站仪，全站仪通过发射红外线可以准确的获取棱镜中心的坐标。具体的，全站仪发射的红外线通过半球连接件6上的圆孔601，直接对内嵌的红外线棱镜7进行测量，通过支架2，半球形标靶1可实现360度旋转，同时通过支架2半球形标靶1也可以实现上下270度旋转，满足不同高度仪器测量。
实施例4：
如图1所示，在实施例1的基础上，具体的，所述半球连接件和半球形标靶之间通过螺钉连接。
当扫描仪采集数据时，将可量测型三维激光扫描装置按照图1或者图2进行装配，半球形标靶1的光滑半球部分朝向全站仪，通过扫描，可以准确地获取半球形标靶的点云数据。当全站仪采集完成数据后，将半球形标靶1旋转180度，装有红外线棱镜7的圆形截面部分朝向全站仪，全站仪通过发射红外线可以准确的获取棱镜中心的坐标。具体的，全站仪发射的红外线通过半球连接件6上的圆孔601，直接对内嵌的红外线棱镜7进行测量，通过支架2，半球形标靶1可实现360度旋转，同时通过支架2半球形标靶1也可以实现上下270度旋转，满足不同高度仪器测量。
实施例5：
在实施例1的基础上，需要指出的是，中间套管3内设有与支架2的下端连接的轴承，所述支架2可沿中心套管3转动，且可转动360度。
当扫描仪采集数据时，将可量测型三维激光扫描装置按照图1或者图2进行装配，半球形标靶1的光滑半球部分朝向全站仪，通过扫描，可以准确地获取半球形标靶的点云数据。当全站仪采集完成数据后，将半球形标靶1旋转180度，装有红外线棱镜7的圆形截面部分朝向全站仪，全站仪通过发射红外线可以准确的获取棱镜中心的坐标。具体的，全站仪发射的红外线通过半球连接件6上的圆孔601，直接对内嵌的红外线棱镜7进行测量，通过支架2绕中间套管转动，半球形标靶1可实现360度旋转，同时通过支架2半球形标靶1也可以实现上下270度旋转，满足不同高度仪器测量。
实施例6：
在实施例1的基础上，为了满足不同高度的测量以及保证可量测型三维激光扫描装置的稳定性，如图1所示，所述基座连接套管5的下端设有旋钮件8，基座连接套管5通过旋钮件8可与基座连接，通过基座连接套管5，标靶可以安装在基座上，进行对中整平，满足已知点上架设的要求。
实施例7：
在实施例1的基础上，进一步的，所述半球形标靶1由铝合金材料制成，其激光反射率高，标靶易于识别和提取，具有识别度高、易提取的特点。
本实用新型采用红外线棱镜测量，可以大幅提高坐标测量的精度和可靠性，具有测距远、精度高的优点；半球形标靶采用铝合金材料制作，其激光反射率高，标靶易于识别和提取，具有识别度高、易提取的特点；半球形标靶和红外线棱镜测量几何中心严密吻合，既可以实现三维激光扫描仪对标靶的测量，又能完成其精密坐标测量的需求。二者结合具有实用、简洁、方便、准确的特点。可量测型三维激光扫描装置可以实现高精度、多站式地面三维激光扫描作业，其研制可大大降低外业作业的强度，同时就有实用快捷、准确方便的特点，适合大批量的地面三维激光扫描作业。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可量测型三维激光扫描装置，包括支架（2），其特征在于：支架（2）的上端活动连接有可绕支架（2）转动的半球形标靶（1），沿半球形标靶（1）的轴向设有与半球形标靶（1）固定连接的半球连接件（6），且半球形标靶（1）和半球连接件（6）之间嵌有红外线棱镜（7）；
支架（2）的下端连接有中间套管（3），中间套管（3）的下端连接有底盘（4）或者基座连接套管（5）；
所述半球连接件（6）是中心开设圆孔（601）的圆台型壳体，且圆孔（601）与红外线棱镜（7）同轴。
2. 如权利要求1所述的一种可量测型三维激光扫描装置，其特征在于：半球形标靶（1）的圆形截面的中心开设有容纳红外线棱镜（7）的凹槽（101），圆形截面的周向均匀分布有多个螺纹孔（102），且所述半球形标靶（1）的圆形截面上开设有多个小孔（103）。
3. 如权利要求1所述的一种可量测型三维激光扫描装置，其特征在于：所述支架（2）为Y型支架。
4. 如权利要求1所述的一种可量测型三维激光扫描装置，其特征在于：所述半球连接件（6）和半球形标靶（1）之间通过螺钉连接。
5. 如权利要求1所述的一种可量测型三维激光扫描装置，其特征在于：所述中间套管（3）内设有与支架（2）的下端连接的轴承，所述支架（2）可沿中心套管（3）转动。
6. 如权利要求1所述的一种可量测型三维激光扫描装置，其特征在于：所述基座连接套管（5）的下端设有旋钮件（8），基座连接套管（5）通过旋钮件（8）可与基座连接。
7. 如权利要求1所述的一种可量测型三维激光扫描装置，其特征在于：所述半球形标靶（1）由铝合金材料制成。
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| CN201520014233.7U CN204421849U (zh) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | 一种可量测型三维激光扫描装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105547269A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-05-04 | 北京建筑大学 | 一种多功能三维激光扫描标靶 |
| CN107268356A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-10-20 | 湖南高速铁路职业技术学院 | 钢轨中心精密对点器 |
| CN108238279A (zh) * | 2016-12-27 | 2018-07-03 | 江西绿阳光学仪器制造有限公司 | 一种直升机的尾桨主轴辅助定位标靶 |
| CN113432536A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-09-24 | 深圳市勘察研究院有限公司 | 标靶以及标靶装置 |
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2015
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