[发明专利]基于点云数据的空间扫描方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于点云数据的空间扫描方法及系统，方法包括：通过位于扫描设备上的第一数据捕捉模块获取待扫描空间的周围环境信息；通过第二数据捕捉模块采集扫描设备的移动数据；通过第三数据捕捉模块采集扫描设备周围的图片信息；对第三数据捕捉模块采集的图片信息进行实时拼接，生成对齐后的数据；通过第四数据捕捉模块采集扫描设备周围的数据，并根据第四数据捕捉模块采集的数据创建点云数据；将获取的周围环境信息、对齐后的数据和点云数据进行整合，以生成待扫描空间的复合视图。本发明不受人工扫描方式检测范围和采集数据的限制，效率高，扫描精度高，且实现了多个扫描数据的整合，实时性好。本发明可广泛应用于环境扫描领域。

技术领域

本发明涉及环境扫描领域，尤其是一种基于点云数据的室内环境空间扫描方法及系统。

背景技术

近年来，激光技术、计算机技术发展迅速，环境扫描技术在环境识别、导航和定位等方面的应用也越来越广泛。以谷歌地球和谷歌街景为例，其能提供基于GPS定位信息的高精度360度全景照片，极大地方便了用户进行导航、路径规划等操作，其应用已扩展到与空间分布有关的诸多方面，如自然环境监测与分析、资源调查与开发、交通导航等。然而，目前的环境扫描技术大多针对的是室外环境，对室内环境的扫描方案较为少见。在数字城市、应急响应模拟与培训、数字文化遗产、展会等方面的巨大应用需求推动下，尤其在反恐、消防、展会、智慧楼宇等典型应用中，室内环境扫描技术获得的室内环境信息是不可或缺的基础数据。和室外不同，室内环境具有近距离、多转角、易遮挡、光照复杂、缺乏绝对定位等特点，高效、准确地获取室内环境信息是具有挑战性的课题。目前普遍使用的解决方案是通过使用扫描设备来对室内环境进行人工扫描，但此人工扫描方式的扫描效率低下(尤其是在大规模场景下的室内环境扫描，如在1万平方米的博物馆内进行环境扫描)且难以保证扫描精度。而且目前的人工扫描方式受检测范围和采集数据的限制，也无法进行多个扫描数据的整合，实时性较差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种效率高、精度高和实时性好的基于点云数据的空间扫描方法及系统。

本发明所采取的第一技术方案是：

基于点云数据的空间扫描方法，包括以下步骤：

通过位于扫描设备上的第一数据捕捉模块获取待扫描空间的周围环境信息；

通过第二数据捕捉模块采集扫描设备的移动数据；

通过第三数据捕捉模块采集扫描设备周围的图片信息；

对第三数据捕捉模块采集的图片信息进行实时拼接，生成对齐后的数据；

通过第四数据捕捉模块采集扫描设备周围的数据，并根据第四数据捕捉模块采集的数据创建点云数据；

将获取的周围环境信息、对齐后的数据和点云数据进行整合，以生成待扫描空间的复合视图。

进一步，所述第一数据捕捉模块是用于不断获取周围环境信息的激光雷达传感器。

进一步，所述第二数据捕捉模块包括多个里程计传感器。

进一步，所述第三数据捕捉模块是多个摄像机传感器。

进一步，所述第四数据捕捉模块是RGB-D摄像机。

进一步，所述待扫描空间是室内空间。

本发明所采取的第二技术方案是：

基于点云数据的空间扫描系统，包括：

第一数据捕捉模块，用于捕捉待扫描空间的周围环境信息；

第二数据捕捉模块，用于捕捉扫描设备的移动数据；

第三数据捕捉模块，用于捕捉扫描设备周围的图片信息；