[发明专利]激光扫描装置及移动测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光扫描技术领域，具体而言，涉及一种激光扫描装置及移动测量系统。

背景技术

现有的激光扫描装置由于仅能扫描一个平面区域的目标区域，而不能扫描整个三维空间的区域。在应用到三维数字模型的构建系统时，需要结合全球卫星导航系统(GNSS)以及惯性测量单元(IMU)进行集成和数据融合，而全球卫星导航系统(GNSS)具有信号因素的局限性，限制了其系统的使用环境。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种激光扫描装置及移动测量系统，以改善上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光扫描装置，所述激光扫描装置包括激光发射模块、旋转模块、激光接收模块、数据采集模块以及数据处理模块，所述激光发射模块以及所述激光接收模块设置于所述旋转模块一侧，所述激光发射模块用于发射激光，所述旋转模块用于改变所述激光的方向，以使所述激光照射至目标场景的各个位置的目标物，所述激光接收模块用于接收由所述目标物反射的激光并进行光电转换获得电信号，所述数据处理模块用于处理所述电信号获得所述激光发射模块发射的激光与所述激光接收模块接收的激光的时间差，所述数据采集模块用于采集所述激光发射模块、所述旋转模块以及所述数据处理模块的数据，以获得所述目标场景的点云数据。

在本发明较佳实施例中，所述旋转模块包括第一反射镜、第二反射镜、第一转动模块以及第二转动模块，所述第一转动模块的转动轴与所述第二转动模块的转动轴垂直，所述第一转动模块与所述第一反射镜连接，所述第二转动模块与所述第二反射镜连接，所述第一转动模块用于带动第一反射镜、所述第二反射镜以及整个所述旋转模块转动，所述第二转动模块用于带动第二反射镜转动，所述激光发射模块发射的激光经过第一反射镜反射后，再经过所述第二反射镜反射后入射至所述目标物，所述第一转动模块用于带动整个所述旋转模块转动，所述第二转动模块用于带动第二反射镜转动，以使所述激光发射模块发射的激光可以照射至所述目标场景的各个位置的目标物。

在本发明较佳实施例中，所述第一转动模块包括第一电机、第一电机驱动单元以及第一角度编码器，所述第一电机与所述第一角度编码器连接，所述第一电机用于带动所述第二转动模块包括第二电机、第二电机驱动单元以及第二角度编码器，所述第二电机与所述第二角度编码器连接，所述第一角度编码器用于检测所述第一电机的旋转角度，所述第二角度编码器用于检测所述第二电机的旋转角度。

在本发明较佳实施例中，所述激光接收模块包括聚光单元以及光电探测单元，所述聚光单元用于对由所述目标物反射的激光进行聚光整理，所述光电探测单元用于将经过所述聚光单元聚光处理后的激光进行光电转换获得电信号。

在本发明较佳实施例中，所述聚光单元包括滤光片以及聚光透镜，所述滤光片用于对由所述目标物反射的激光进行滤光，所述聚光透镜用于对所述滤光片滤光后的光进行聚光。

在本发明较佳实施例中，所述激光接收模块还包括信号放大单元，所述信号放大单元与所述光电探测单元连接，所述信号放大单元用于对所述电信号进行放大，所述信号放大单元包括多路放大电路，所述多路放大电路的放大倍数分别对应多个预设放大倍数。

在本发明较佳实施例中，所述激光发射模块包括激光产生单元、激光驱动单元以及光学准直单元，所述激光驱动单元与所述激光产生单元连接，所述激光驱动单元用于驱动所述激光产生单元产生激光，所述光学准直单元用于将所述激光产生单元产生的激光调整为准直的激光。

一种移动测量系统，所述定位装置包括处理装置、惯性测量装置以及上述的激光扫描装置，所述处理装置分别与所述惯性测量装置以及所述激光扫描装置连接，所述惯性测量装置用于获取所述移动测量系统的运动数据，所述处理装置用于基于预设的slam算法对所述激光扫描装置的采集模块采集的目标场景的点云数据以及所述惯性测量装置获取的运动数据进行处理，以获取所述目标场景的三维图像。