[实用新型]一种基于无线同步的跟踪装置及扫描系统

说明书

本实用新型实施例提供一种基于无线同步的跟踪装置及扫描系统，其中，跟踪装置包括：至少两个第一成像模块、第一移动处理平台、第一时钟同步模块以及第一天线模块；第一成像模块与第一移动处理平台、第一时钟同步模块连接；第一移动处理平台与第一天线模块连接，第一时钟同步模块与扫描装置进行数据交互，实现时钟同步；第一天线模块与无线数据网关通信连接。本实用新型实施例提供的系统，实现了全无线跟踪扫描测量的整体方案。

技术领域

本实用新型涉及三维扫描技术领域，尤其涉及一种基于无线同步的跟踪装置及扫描系统。

背景技术

近年来，三维扫描作为一种快速三维数字化技术被越来越多地应用在各个领域，包括逆向工程、工业检测、计算机视觉、CG制作等等，特别是在当前发展迅猛的3D打印和智能制造领域，三维扫描作为前端三维数字化和三维视觉传感技术，已经成为产业链上的重要一环；同时，各类应用在三维扫描设备的成本、实用性、精确性和可靠性等诸多方面提出了更高的要求。

在工业现场三维测量场景中，在很多面对实际应用的情况无法在被测量物上进行用以空间定位的辅助标志点的粘贴，因此在技术方案上衍生出一种使用跟踪式测量装置对扫描装置进行空间坐标定位。二者组合成跟踪式扫描系统，实现对被测量物的精确三维扫描的测量方式，此种方式可实现无需在被测量物上粘贴辅助标志点而完成扫描工作。

在此系统中存在跟踪装置与扫描装置，两者之间需要精确的工作时钟同步需求以保证系统的整体精度，同时需要信号链路作为扫描仪到计算系统的数据传输；在传统的系统中需要使用物理线缆实现数据以及同步信号的链路实现，这个线缆对很多使用现场带来很大的不便。

实用新型内容

为解决现有的扫描系统中需要使用物理线缆实现数据以及同步信号的链路实现的问题，本实用新型实施例提供一种基于无线同步的跟踪装置及扫描系统。

一方面，本实用新型实施例提供一种基于无线同步的跟踪装置，包括：至少两个第一成像模块、第一移动处理平台、第一时钟同步模块以及第一天线模块；其中，第一成像模块分别与第一移动处理平台以及第一时钟同步模块连接，用于根据投影图案从不同视点获得扫描装置所在空间位置的2D图像数据，并将2D图像数据发送至第一移动处理平台；第一移动处理平台与第一天线模块连接，用于接收第一成像模块发送的2D图像数据，并进行前端处理运算，并将运算后的数据通过第一天线模块发送至计算机终端；第一时钟同步模块与扫描装置进行数据交互，实现时钟同步；第一天线模块与无线数据网关通信连接，用于无线发送和接收第一时钟同步模块的数据和第一移动处理平台的数据，将第一移动处理平台发送的运算后的数据发送至计算机终端，以及将第一时钟同步模块的数据与扫描装置进行交互。

进一步地，第一时钟同步模块包括：第一同步逻辑控制器和第一无线同步协调单元；其中，第一同步逻辑控制器和第一无线同步协调单元通信连接，第一无线同步协调单元向第一同步逻辑控制器输入控制信号；第一同步逻辑控制器与第一成像模块连接，用于根据控制信号向第一成像模块输出脉冲信号；第一无线同步协调单元与第一天线模块连接，用于通过第一天线模块接收和发送数据。

进一步地，第一无线同步协调单元包括第一同步脉冲协调器、第一射频收发器和第一功率放大器；其中，第一射频收发器分别与第一同步脉冲协调器和第一功率放大器连接；第一同步脉冲协调器与第一同步逻辑控制器连接，用于向第一同步逻辑控制器输入脉冲信号；第一功率放大器与第一天线模块连接，用于通过第一天线模块接收和发送数据。

进一步地，第一天线模块包括：第一无线数据传输单元，第一天线复用器和第一内置天线；其中，第一天线复用器分别与第一无线数据传输单元以及第一内置天线连接，第一无线数据传输单元与第一移动处理平台连接，第一天线复用器与第一时钟同步模块连接；第一无线数据传输单元用于实现跟踪装置和扫描装置与计算机终端的通信连接；第一天线复用器用于根据接收的信号的类型，选择与信号的类型对应的第一内置天线的天线匹配电路；第一内置天线用于利用天线匹配电路，对信道进行匹配。