CN209706760U - 一种激光建模测量系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种激光建模测量系统。所述系统包括：基座及设于所述基座的点云数据采集单元；所述点云数据采集单元包括第一激光扫描仪和第二激光扫描仪，所述第一激光扫描仪与所述第二激光扫描仪相对设置于所述基座的两侧，两者的激光扫描头分别朝向所述基座的外部，并与水平方向呈锐角设置。本申请实施例提供的技术方案，通过分别设置激光扫描头朝向基座相对应的两侧方向的两个激光扫描仪，两个激光扫描仪分别对被测目标正面、背面进行扫描，获取扫描数据，节省了时间及人力成本。

Description

一种激光建模测量系统

技术领域

本申请实施例涉及全景测量技术领域，尤其涉及一种激光建模测量系统。

背景技术

激光建模测量系统(Mobile Mapping System,MMS)是20世纪90年代兴起的一种快速、高效、无地面控制的测绘技术。随着移动测量技术的发展，利用激光建模测量系统获得周围环境地貌信息，从而建立模型，已经逐渐成为各类监测工程中的常用手段。激光建模测量系统在进行数据采集过程中，通常会采用激光扫描仪来获取点云数据，通过对点云数据进行融合以呈现出被监测目标的三维模型。但是，现有的激光建模测量系统中，激光扫描仪在进行扫描测量时，由于移动平台朝着一个方向移动，激光扫描仪只能扫描到对应于扫描仪一个朝向上的测量数据，那么为了获取测绘目标完整的扫描数据，则需要对测绘目标另一面进行扫描。这样来回重复进行两三遍扫描，会导致激光扫描仪扫描测量的流程繁琐，花费大量的时间成本和技术人力成本。

实用新型内容

本申请实施例提供一种激光建模测量系统，能够一次性完成测绘目标的点云数据采集。

本申请实施例提供了一种激光建模测量系统，包括基座及设于所述基座的点云数据采集单元；所述点云数据采集单元包括第一激光扫描仪和第二激光扫描仪，所述第一激光扫描仪与所述第二激光扫描仪相对设置于所述基座的两侧，两者的激光扫描头分别朝向所述基座的外部，并与水平方向呈锐角设置。

优选的，所述点云数据采集单元还包括第三激光扫描仪和第四激光扫描仪，所述第三激光扫描仪与所述第四激光扫描仪相对设置于所述基座的另外两侧，并基于所述基座的中轴位分别与所述第一激光扫描仪和第二激光扫描仪的安装位呈锐角或直角设置。

优选的，所述第一激光扫描仪的激光扫描头、所述第二激光扫描仪的激光扫描头、所述第三激光扫描仪的激光扫描头及所述第四激光扫描仪的激光扫描头均倾斜向上与水平方向呈45°角设置。

优选的，所述基座还设置有里程计，所述里程计用于记录所述基座移动的里程及对应的时间点。

优选的，所述点云数据采集单元还包括设于所述基座顶部的全景相机，所述全景相机的底部包括有第一帽体，所述第一帽体的内侧设有螺纹结构，所述第一帽体的底部设置有支撑螺旋杆，所述第一帽体通过内侧的螺纹结构与所述支撑螺旋杆的顶端螺纹结构配合，以使所述全景相机可升降连接所述支撑螺旋杆。

优选的，所述第一帽体的内腔中设置有第一支撑弹簧，所述支撑螺旋杆的顶部顶住所述第一支撑弹簧的一端，所述第一帽体盖压所述第一支撑弹簧的另一端并通过内侧的螺纹结构与所述支撑螺旋杆的顶端螺纹结构配合连接。

优选的，所述第一激光扫描仪及所述第二激光扫描仪均设置有支撑底座，所述支撑螺旋杆设于两个所述支撑底座之间，所述支撑底座均包括支撑板，所述支撑板的板面用于支撑所述第一激光扫描仪及所述第二激光扫描仪，所述支撑板的一端与所述基座连接，所述支撑板的另一端与所述支撑螺旋杆的侧面连接以使所述支撑板倾斜向下设置。

优选的，所述支撑螺旋杆的底端套设有第二支撑弹簧，所述第二支撑弹簧的底端设于顶部开口的桶体内以使所述桶体的底部顶住所述第二支撑弹簧，所述第二支撑弹簧的顶端盖设有第二帽体，所述支撑螺旋杆穿过所述第二帽体的内腔，所述第二帽体的顶部设置有螺母，所述螺母通过螺纹结构配合可升降连接所述支撑螺旋杆，以调节所述第二帽体的升降；所述支撑板的一端与所述基座铰接，所述支撑板的另一端设置有可伸缩关节，所述可伸缩关节与所述第二帽体铰接以使所述第二帽体升降调节所述支撑板的倾斜角度。

优选的，所述第二帽体通过升降使所述支撑板相对水平方向呈15°～75°角倾斜。

优选的，所述点云数据采集单元用于通过所述第一激光扫描仪及所述第二激光扫描仪采集同一记录点处被测目标的点云数据；所述激光建模测量系统还包括：定位定姿单元，用于采集定位定姿数据；控制单元，所述控制单元与所述点云数据采集单元及所述定位定姿单元信号连接，所述控制单元用于定义所述点云数据采集单元的数据采集规则，并将所述定位定姿单元的定位定姿数据给到所述点云数据采集单元进行被测目标物标定；处理器，所述处理器与所述点云数据采集单元及所述定位定姿单元信号连接，所述处理器用于接收定位定姿数据及同一记录点被测目标的点云数据，将同一记录点所述第一激光扫描仪及所述第二激光扫描仪对应被测目标正面及背面采集的点云数据进行融合，生成对应记录点被测目标的三维数据。

本申请实施例通过分别设置激光扫描头朝向基座相对应的两侧方向的两个激光扫描仪，两个激光扫描仪分别对被测目标正面、背面进行扫描，获取扫描数据，通过同一位置点两个激光扫描仪点云数据融合即可构建完全的测绘目标三维模型，避免了重复扫描的繁琐流程，节省了时间及人力成本。

附图说明

图1是本申请实施例一提供的一种激光建模测量系统结构示意图；

图2是本申请实施例一中点云数据采集单元的结构示意图；

图3是本申请实施例一中安装板的结构示意图；

图4是本申请实施例一中两个激光扫描仪的设置示意图；

图5是本申请实施例一中激光扫描仪的结构示意图；

图6是本申请实施例一中的一种激光建模测量系统进行点云数据采集示意图；

图7是本申请实施例一中的全景相机高度调节示意图；

图8是本申请实施例一中的一种激光建模测量系统的角度调节结构示意图；

图9是本申请实施例一中的可伸缩关节的结构示意图；

图10是本申请实施例一中的支撑板倾斜75度的状态示意图；

图11是本申请实施例一中的支撑板倾斜15度的状态示意图；

图12是本申请实施例二的一种激光建模测量系统激光扫描仪的设置示意图。

图中：1、移动平台；11、基座；111、支撑螺旋杆；112、第一帽体；1121、第一支撑弹簧；113、支撑底座；1131、支撑板；1132、可伸缩关节；114、第二帽体；1141、第二支撑弹簧；115、桶体；116、螺母；12、第一激光扫描仪；121、激光扫描头；13、第二激光扫描仪；14、全景相机；15、里程计；16、车轮编码器；21、第三激光扫描仪；22、第四激光扫描仪。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。

本申请提供的激光建模测量系统，其通过激光扫描仪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、反射率和纹理等点云数据，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图形数据。由于在进行点云数据采集时，地面测量环境复杂，车载激光建模测量系统各模块集成难度大，导致激光建模测量系统的数据测量精度偏低。并且，单个激光扫描仪需要重复来回扫描数次，才能够完成被测目标点云数据的采集，扫描测量的效率相对偏低，而来回多次扫描也导致数据处理的工作量偏大。因此，本实施例的移动扫描系统通过集成至少两个激光扫描仪，分别朝向被测目标的正、反面进行点云数据采集，一次性完成数据采集工作，只需要被测目标的同一标志点进行扫描数据的融合，即可构建完整的三维模型，以此来提高激光建模测量系统的数据采集效率。具体的，由于在铁路运营建设过程中，铁路施工及运营安全尤为重要，因此在一定周期内需对铁路施工现场或运营线路进行快速、长期的监测，确保铁路施工及运营的安全。通过本实施例的激光建模测量系统在施工阶段利用高精度点云数据提取桥涵、隧道及路基等构筑物三维坐标进行变形监测评价，在运营阶段利用高精度云数据提取铁路中心线坐标、轨面高程、以及轨道沿线设施，为铁路施工及运营维护快速检测提供技术支撑。

实施一：

图1给出了本申请实施例一提供的一种激光建模测量系统的结构示意图，参照图1，该激光建模测量系统具体包括：点云数据采集单元、定位定姿单元、控制单元、电源及处理器，处理器用于处理点云数据，处理器包括采集数据处理单元及数据管理和应用单元；其中，电源连接点云数据采集单元、定位定姿单元及控制单元，为各单元模块供电，电源具体为两块24V/100Ah的锂电池。点云数据采集单元包括了激光扫描仪及全景相机，用于被测目标的点云数据采集；激光扫描仪采用Z+F激光扫描仪PROFILER9012，其特征是将GPS、位移传感器、计数器有效的结合一起，外部计时脉冲信号被实时传输给扫描仪，同时将步脉冲信号进入扫描仪的管理系统被使用，1GB的网络接口可实现与外部电脑的数据实时传输。定位定姿单元包括GNSS接收机、惯性测量模块IMU、车轮旋转编码模块(车轮传感器)，用于提供定位定姿数据；控制单元分别信号连接点云数据采集单元和定位定姿单元，用于定义点云数据采集单元的数据采集规则，同时通过定位定姿单元提供GPS信号给到点云数据采集单元，以标定目标物。采集数据处理单元集成有多个数据处理软件，用于处理多组数据源，进行点云融合生成彩色激光点云数据；数据管理和应用单元用于根据采集数据处理单元处理过的点云数据生成实景三维模型，最终完成对整个被测目标的点云数据采集及三维模型的构建。本实施提供的处理器，可集成于激光建模测量系统的移动平台上，便于对点云数据进行直接处理，避免点云数据传输过程中数据丢失等情况，处理器直接在移动平台上就对点云数据进行处理，及时生成三维实景模型，便于对被测目标的实时监测。处理器对某一路激光扫描仪的点云数据的处理过程与现有技术相同，不是本方案的改进重点，这里不多赘述。需要注意的是，本实施例的移动平台，在对铁路线路进行测绘时，可以是车载平台提供移动测量载体，在通过高空测绘时，可以是飞机、无人机等作为测量载体、在进行固定底面测绘时，可以是固定的基座作为载体，或者是手持仪器进行测量。

示例性的，参照图2，本实施例激光建模测量系统，针对铁路路线的运营与监测，提供一个移动平台1作为各个硬件设备的移动载体，此处在移动平台1的顶部设置激光建模测量系统的基座11，基座11用来承载各测量设备。将点云数据采集单元、定位定姿单元等各个单元模块设置于基座11上，需要注意的是，点云数据采集单元可以设置在基座11的内部，将激光扫描仪安置在基座的壳体内部，激光扫描仪的激光扫描头伸出外部。也可以直接将点云数据采集单元设置在移动平台1的顶部。移动平台1沿着铁路线路移动，进行被测目标点云数据的采集及处理。本实施例中，点云数据采集单元包括了两个激光扫描仪及全景相机14，参照图2、图4，第一激光扫描仪12与第二激光扫描仪13背对设置，第一激光扫描仪12的激光扫描头朝向移动平台1的车头方向，第二激光扫描仪13的激光扫描头朝向移动平台1的车尾方向。两个激光扫描仪一前一后设置在移动平台1上，移动平台1在进行移动测量时，两个激光扫描仪分别朝向移动平台1移动轨迹的两个方向，对被测目标进行扫描时，移动平台1沿着铁路线路以一定的移动轨迹进行移动测量，对应某一记录点，当第一激光扫描仪12抵达对应记录点时，先由朝向移动平台1的车头方向的第一激光扫描仪12对对应记录点处的被测目标进行扫描获取被测目标的点云数据，此时可以理解为第一激光扫描仪12获取到的是其视角下被测目标正面的点云数据。那么，之后当第二激光扫描仪13处于对应记录点处时，由于第二激光扫描仪13的激光扫描头朝向移动平台1的车尾方向，与第一激光扫描仪12的激光扫描头朝向相反，此时第二激光扫描仪13获取到的是相对第一激光扫描仪12视角下被测目标背面的点云数据。以此即可获取对应记录点被测目标完整的三维激光扫描数据，那么，通过对对应这一记录点第一激光扫描仪12与第二激光扫描仪13点云数据的融合，即可得到对应这一记录点被测目标完整的点云数据。激光建模测量系统只需要确定两个激光扫描仪采集每一点云数据对应在移动轨迹的哪一位置点。可以通过确定两个激光扫描仪的距离，再根据移动轨迹来确定两个激光扫描仪点云数据中对应的各个相同的记录点。也可以通过标识移动轨迹上的各个记录点，根据所标识的记录点来融合两个激光扫描仪对应各个相应的记录点的点云数据。具体的，本申请实施例将各个硬件安装于基座11上或集成于基座11、移动平台的内部，整个基座11通过安装板安装在移动平台上，安装板如图3所示，通过安装板可拆卸固定安装基座11，以使整个基座11固定在移动平台1上。此外，里程计15及车轮编码器16设置于移动平台的内部，用于记录里程数据。激光扫描仪如图5所示，激光扫描仪通过安装壳体包覆在基座11内，其激光扫描头121伸出外部，使得激光扫描仪的激光扫描头朝向基座11的外部。

示例性的，参照图6，激光扫描仪进行点云数据采集时，移动平台1沿着箭头方向的移动轨迹移动，为了记录移动平台1移动的里程及对应的时间点，方便记录移动平台1移动轨迹上每一记录点点云数据，在移动平台1上集成有里程计15，如图6所示，里程计15设置于移动平台1的底部，通过确定里程计15与第一激光扫描仪12、第二激光扫描仪13的距离，当第一激光扫描仪12在对应记录点对被测目标进行点云数据采集后，里程计15根据移动平台1移动多少距离，确定第二激光扫描仪13此时处于对应记录点对被测目标进行点云数据采集。图6中，t1时刻第一激光扫描仪12对记录点处被测目标进行点云数据采集，此时第一激光扫描仪12采集到的是记录点处被测目标正面的点云数据。t2时刻里程计15确定第二激光扫描仪13移动至记录点处，对记录点处被测目标进行点云数据采集，此时第二激光扫描仪13采集到的是记录点处被测目标背面的点云数据。那么激光建模测量系统根据记录点处第一激光扫描仪12采集到的点云数据及第二激光扫描仪13采集到的点云数据，将点云数据进行融合，则记录点处完整的三维数据图即构建完成。以此，通过记录各个记录点及对应的时间，即可构建整个移动轨迹上被测目标完整的三维数据图。

上述，通过分别设置激光扫描头朝向移动平台1车头、车尾方向的两个激光扫描仪，两个激光扫描仪分别对测绘目标正面、背面进行扫描，获取扫描数据，通过同一位置点两个激光扫描仪点云数据融合即可构建完全的测绘目标三维模型，避免了重复扫描的繁琐流程，节省了时间及人力成本。

示例性的，将第一激光扫描仪12的激光扫描头与第二激光扫描仪13的激光扫描头均倾斜向上与水平方向呈45°角设置，在这一角度下同一记录点上激光扫描仪的扫描范围呈现交叉重叠的状态，采集到的点云数据最为完整，因此激光扫描仪的激光扫描头均朝上与水平方向呈45°角设置是本实施例激光建模测量系统最适合的一个角度。

具体的，点云数据采集单元还包括设于基座11顶部的全景相机14，全景相机14用于采集被测目标的全景影像，后续采集数据处理单元获取到两个激光扫描仪的点云数据，结合全景相机14的全景影像数据，融合生成真彩色激光点云数据。

可选的，参照图7-图8，出于全景相机14的高度调节需求以及激光扫描仪激光扫描头朝向角度的调节需求，提供一组调节结构。如图7所示，为了方便调节全景相机14的高度，避免全景的遮挡问题，全景相机14的底部包括有第一帽体112，第一帽体112的内侧设有螺纹结构，第一帽体112的底部设置有支撑螺旋杆111，第一帽体112通过内侧的螺纹结构与支撑螺旋杆111的顶端螺纹结构配合，以使全景相机14可升降连接支撑螺旋杆111。这样，第一帽体112相当于一个高度调节旋钮，通过旋动第一帽体112，即可使第一帽体112在支撑螺旋杆111上下移动，以此来带动全景相机14的上下升降调节。支撑螺旋杆111一方面用于支撑全景相机14，同时也提供一定的高度，避免全景相机14视线被遮挡。

具体的，第一帽体112的内腔中设置有第一支撑弹簧1121，支撑螺旋杆111的顶部顶住第一支撑弹簧1121的一端，第一帽体112盖压第一支撑弹簧1121的另一端并通过内侧的螺纹结构与支撑螺旋杆111的顶端螺纹结构配合连接。第一支撑弹簧1121在此处提供支撑缓冲效果，同时通过第一支撑弹簧1121的限制，也避免全景相机14的位置下调过低。

可选的，将第一帽体112与全景相机14通过设置中间层连接在一起，当第一帽体112旋动调节全景相机14高度的时候，由于中间层(图未示出)，全景相机14不会被带着转动，以避免相机稳定性被影响。所述中间层设置有滑珠层，第一帽体112转动时由于滑珠层的影响不带动全景相机14转动。所述中间层可采用滚珠转盘实现此效果，这里不多赘述。

另一方面，参照图8，为了固定支撑两个激光扫描仪，在第一激光扫描仪12及第二激光扫描仪13均设置有支撑底座113，支撑螺旋杆111设于两个支撑底座113之间，支撑底座113均包括支撑板1131，支撑板1131的板面用于支撑第一激光扫描仪12及第二激光扫描仪13，支撑板1131的一端与移动平台1连接，支撑板1131的另一端与支撑螺旋杆111的侧面连接以使支撑板1131倾斜向下设置，第一激光扫描仪12及第二激光扫描仪13的激光扫描头朝向平行于支撑板1131的板面。通过设置支撑底座113，提供一个倾斜向下一定角度的支撑位置给激光扫描仪，以使激光扫描仪刚好以固定的倾斜角度进行点云数据扫描。譬如，参照上述激光扫描仪的最佳角度，将支撑底座113的支撑板1131设置成倾斜向下45度，激光扫描仪的激光扫描头121与支撑板1131呈直角设置，这样使得激光扫描头倾斜向上与水平方向呈45度设置，以便于获取最佳视角的点云数据。

可选的，在支撑螺旋杆111的底端套设有第二支撑弹簧1141，第二支撑弹簧1141的底端设于顶部开口的桶体115内以使桶体115的底部顶住第二支撑弹簧1141，第二支撑弹簧1141的顶端盖设有第二帽体114，支撑螺旋杆111穿过第二帽体114的内腔，第二帽体114的顶部设置有螺母116，螺母116通过螺纹结构配合可升降连接在支撑螺旋杆111上，以调节第二帽体114的升降；支撑板1131的一端与移动平台1铰接，支撑板1131的另一端设置有可伸缩关节1132，可伸缩关节1132与第二帽体114铰接以使第二帽体114升降调节支撑板1131的倾斜角度。参照图8，螺母116在此处相当于一个角度调节旋钮，当旋动螺母116时，螺母116在支撑螺旋杆111上下移动，螺母116旋紧下降时，下压第二帽体114，可伸缩关节1132收缩，第二帽体114下降使得支撑板1131与移动平台1的角度变小；螺母116旋松上升时，第二帽体114在第二支撑弹簧1141弹力作用下上升，可伸缩关节1132伸长，使得支撑板1131与移动平台1的角度变大。这样，通过对支撑板1131的倾斜角度调节，即可调节设置于支撑板1131上的激光扫描仪的倾斜角度。支撑板1131为可更换部件，根据不同的扫描需求，更换不同的扫描仪，不同扫描仪的安装可通过更换不同支撑板来实现该基座11的壳体的通用性。可伸缩关节如图9所示，可伸缩关节1132内部设有摩擦内壁层，摩擦内壁层提供摩擦力使得可伸缩关节1132不会轻易地伸进伸出，只在螺母116上下移动时对应伸进伸出。

具体的，本实施支撑板1131的倾斜角度设置在15°～75°角之间，这样能够过滤掉移动平台1的扫描视野，保证点云均匀、不相互遮挡的同时保证了外形的对称美观。那么，通过第二支撑弹簧1141来限制第二帽体114下降，同时第二帽体114旋松到一定的程度，第二支撑弹簧1141不再提供弹力以作用第二帽体114上升。这样，通过选择好对应的第二支撑弹簧1141，以满足上述条件，即可通过第二帽体114升降使支撑板1131相对水平方向呈15°～75°角倾斜。支撑板1131倾斜15°、75°的状态示意图如图10、图11所示。

另外，本实施例提供的激光建模测量系统，其定位定姿单元包括GNSS接收机、惯性测量模块IMU、车轮旋转编码模块(车轮传感器)，其中，GNSS接收机采用测量型的双频接收机，GNSS接收机设置在全景相机顶部的圆形安装位上。惯性测量模块集成在基座内部，惯性测量模块IMU采用漂移0.01°/h的高精度光纤陀螺，整个装置输出包括角速度观测值、加速度观测值、时间标记等数据。定位定姿单元在进行移动测量时，首先利用GPS对移动平台进行定位，获得开始测量时的移动平台准确的坐标，然后在行驶过程中利用GPS与IMU对移动平台进行测量，获得坐标系下激光扫描仪的准确坐标、偏航角与滚动角来确定激光扫描仪的实时位置和姿态。然后利用激光扫描仪对所测物体进行扫描测量，得到测绘点相对于激光扫描仪的角度以及距离。通过坐标换算得到所测目标的大地坐标。而目标的属性信息通过CCD相机同步采集的照片进行辨识，最终生成所得点云数据。需要注意的是，本实施例的激光扫描仪及定位定姿单元可通过机载激光雷达来替代，机载激光雷达是一种集激光扫描仪、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)以及高分辨率数码相机等技术于一身的光机电一体化集成系统，用于获得激光点云数据并生成精确的数字高程模型(DEM)、DSM(数字表面模型)，同时获取物体DOM(数字正射影像)信息，通过对激光点云数据的处理，可得到真实的三维场景图。最后，通过采集数据处理单元对采集数据进行处理，采集数据处理单元配置影像数据处理软件及点云生产软件，通过影像数据处理软件使全景影像自动拼接、匀光处理并将效果实时预览，通过点云生产软件对点云数据采集单元、定位定姿单元多种组合数据源进行点云融合，融合生成真彩色激光点云数据。数据管理和应用单元集成有SWDY点云工作站软件及点云自动提取与分类软件，SWDY点云工作站软件能够全自动生成实景三维模型，并且能够基于自动提取矢量成果一键建模，模型成果是分层分类、对象化的，且具有真实纹理。同时能够基于自动提取的临街立面矢量，结合同步照片自动生成临街立面正射影像。点云自动提取与分类软件能够对沿路主要地物(包括路边线、路面标线、路灯、电杆、电线、行道树、交通标志牌、红绿灯、路栅栏、护栏、井盖、下水篦子、建筑物特征线、建筑物立面、路边箱体)进行提取与分类，最终实现对铁路沿线的监测及管理。

实施例二：

实施例二提供了另一种激光建模测量系统，参照图12，本实施例的激光建模测量系统包括四个激光扫描仪，在上述实施例一激光建模测量系统的基础上，增加第三激光扫描仪21及第四激光扫描仪22，第三激光扫描仪21与第四激光扫描仪22背对设置，第三激光扫描仪21的激光扫描头朝向移动平台的车身一侧方向，第四激光扫描仪22的激光扫描头朝向移动平台的车身另一侧方向；第三激光扫描仪21的激光扫描头与第四激光扫描仪22的激光扫描头均倾斜向上与水平方向呈45°角设置。利用四个激光扫描仪进行点云数据采集保证了采集解算出的点云成菱形分布，保证点云均匀、不相互遮挡的同时保证了外形的对称美观。

上述，通过分别设置激光扫描头朝向移动平台车头、车尾、及车身两侧方向的四个激光扫描仪，四个激光扫描仪分别对测绘目标正面、背面及两侧进行扫描，获取扫描数据，通过同一位置点四个激光扫描仪点云数据融合即可构建完全的测绘目标三维模型，避免了重复扫描的繁琐流程，节省了时间及人力成本。同时四个激光扫描仪保证采集的点云均匀、对称美观。

需要说明的是，上述实施例提到的第一激光扫描仪、第二激光扫描仪、第三激光扫描仪及第四激光扫描仪，其功能作用并不存在区别。其中“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于区分说明，本申请实施例对四个激光扫描仪不做固定限定。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (10)

1.一种激光建模测量系统，其特征在于：包括基座及设于所述基座的点云数据采集单元；所述点云数据采集单元包括第一激光扫描仪和第二激光扫描仪，所述第一激光扫描仪与所述第二激光扫描仪相对设置于所述基座的两侧，两者的激光扫描头分别朝向所述基座的外部，并与水平方向呈锐角设置。

2.根据权利要求1所述的激光建模测量系统，其特征在于：所述点云数据采集单元还包括第三激光扫描仪和第四激光扫描仪，所述第三激光扫描仪与所述第四激光扫描仪相对设置于所述基座的另外两侧，并基于所述基座的中轴位分别与所述第一激光扫描仪和第二激光扫描仪的安装位呈锐角或直角设置。

3.根据权利要求2所述的激光建模测量系统，其特征在于：所述第一激光扫描仪的激光扫描头、所述第二激光扫描仪的激光扫描头、所述第三激光扫描仪的激光扫描头及所述第四激光扫描仪的激光扫描头均倾斜向上与水平方向呈45°角设置。

4.根据权利要求1所述的激光建模测量系统，其特征在于：所述基座还设置有里程计，所述里程计用于记录所述基座移动的里程及对应的时间点。

5.根据权利要求1所述的激光建模测量系统，其特征在于：所述点云数据采集单元还包括设于所述基座顶部的全景相机，所述全景相机的底部包括有第一帽体，所述第一帽体的内侧设有螺纹结构，所述第一帽体的底部设置有支撑螺旋杆，所述第一帽体通过内侧的螺纹结构与所述支撑螺旋杆的顶端螺纹结构配合，以使所述全景相机可升降连接所述支撑螺旋杆。

6.根据权利要求5所述的激光建模测量系统，其特征在于：所述第一帽体的内腔中设置有第一支撑弹簧，所述支撑螺旋杆的顶部顶住所述第一支撑弹簧的一端，所述第一帽体盖压所述第一支撑弹簧的另一端并通过内侧的螺纹结构与所述支撑螺旋杆的顶端螺纹结构配合连接。

7.根据权利要求6所述的激光建模测量系统，其特征在于：所述第一激光扫描仪及所述第二激光扫描仪均设置有支撑底座，所述支撑螺旋杆设于两个所述支撑底座之间，所述支撑底座均包括支撑板，所述支撑板的板面用于支撑所述第一激光扫描仪及所述第二激光扫描仪，所述支撑板的一端与所述基座连接，所述支撑板的另一端与所述支撑螺旋杆的侧面连接以使所述支撑板倾斜向下设置。

8.根据权利要求7所述的激光建模测量系统，其特征在于：所述支撑螺旋杆的底端套设有第二支撑弹簧，所述第二支撑弹簧的底端设于顶部开口的桶体内以使所述桶体的底部顶住所述第二支撑弹簧，所述第二支撑弹簧的顶端盖设有第二帽体，所述支撑螺旋杆穿过所述第二帽体的内腔，所述第二帽体的顶部设置有螺母，所述螺母通过螺纹结构配合可升降连接所述支撑螺旋杆，以调节所述第二帽体的升降；所述支撑板的一端与所述基座铰接，所述支撑板的另一端设置有可伸缩关节，所述可伸缩关节与所述第二帽体铰接以使所述第二帽体升降调节所述支撑板的倾斜角度。

9.根据权利要求8所述的激光建模测量系统，其特征在于：所述第二帽体通过升降使所述支撑板相对水平方向呈15°～75°角倾斜。

10.根据权利要求1所述的激光建模测量系统，其特征在于：所述点云数据采集单元用于通过所述第一激光扫描仪及所述第二激光扫描仪采集同一记录点处被测目标的点云数据；

所述激光建模测量系统还包括：

定位定姿单元，用于采集定位定姿数据；

控制单元，所述控制单元与所述点云数据采集单元及所述定位定姿单元信号连接，所述控制单元用于定义所述点云数据采集单元的数据采集规则，并将所述定位定姿单元的定位定姿数据给到所述点云数据采集单元进行被测目标物标定；

处理器，所述处理器与所述点云数据采集单元及所述定位定姿单元信号连接，所述处理器用于接收定位定姿数据及同一记录点被测目标的点云数据，将同一记录点所述第一激光扫描仪及所述第二激光扫描仪对应被测目标正面及背面采集的点云数据进行融合，生成对应记录点被测目标的三维数据。