[发明专利]一种激光扫描简易装置

说明书

技术领域

本发明属于三维激光扫描技术领域，具体涉及一种对硐室、巷道、容腔、采空区等的空间形态进行三维激光扫描的简易装置。

背景技术

随着信息科学技术的不断发展，三维模拟、实物重构、虚拟现实等理论的相继提出，人们对事物的认识已从平面二维空间，逐渐转向空间三维立体思维模式。作为一种空间信息获取的新技术手段，三维激光扫描技术实现了对观测目标高精度、高速率、连续和自动的三维数据获取，克服了传统测量仪器的局限性，成为直接获取目标高精度三维数据，并实现三维可视化的重要手段，但是，现有的三维激光扫描仪过高的价格极大地限制了其应用和普及。

发明内容

为了实现在不接触、不扰动结构/工程实体的情况下，全方位对硐室、巷道、容腔、采空区等进行空间形态三维激光扫描和工程变形的量测、监控扫描，本发明提供一种激光扫描简易装置。

一种激光扫描简易装置包括平板状的底座，底座的顶面上设有360°圆周方位角刻度和万向水平水准仪；在360°圆周方位角刻度的中心通过螺栓连接设有垂直于底座的立柱；所述立柱下部径向上设有指针，指针和360°圆周方位角刻度相对应；立柱的中部设有量角器，量角器中心铰链连接着滑杆的一端，滑杆的另一端设有滑动螺栓，与滑动螺栓配合设有蝶形螺母；立柱的顶部铰链连接着导杆的一端，导杆上开设有沿长度方向的滑槽，滑杆上的滑动螺栓位于滑槽内，导杆与滑杆通过滑动螺栓和蝶形螺母的配合连接在一起，立柱、滑杆和导杆形成一个活动可变形的三角形，通过滑动螺栓沿滑槽的移动，可改变激光源点射线角度；导杆上部设有激光测距仪，激光测距仪的发光点为激光源点位置。

所述底座为圆形平板状，厚度为不小于1cm；底座的周边均布设的纵截面呈倒T形的三个支脚，所述支脚的上部为螺杆，螺杆的上端配合设有螺母；螺杆的上端穿过底座，位于底座的顶面。

所述立柱的下端设有圆形的垫片，垫片与立柱固定，垫片的直径大于立柱的横截面，用以保证立柱垂直于底座。

所述量角器为半圆形量角器，其圆心处固定连接着立柱。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

 1.本发明结构简易、携带方便、操作简单、价格低廉、可大众化普及。装置主体由底座、立柱、导杆、滑杆及测距仪组成，小巧轻便，通过旋转立柱和移动滑杆，轻易改变测线方位角和倾角，并根据测点至激光源点距离、方位角、倾角数据，即可计算出测点三维坐标；

2.数据采集密度可人工随意控制，极大地减少了数据采集量，避免了海量数据的后期繁琐处理。结合被测物体表面形态变异特性，通过调整由立柱、导杆和滑杆构成的动态三角形方位角和滑杆倾角，对被测物体表面形状变化梯度大的区域，可采用加密测点的办法进行扫描；而对于形状变化不明显的区域，则可只测量关键点距激光源点距离；由此，极大地减少了冗余数据的采集量，优化了物体表面形态测量数据，用极少量的数据，即可实现高精度的物体表面三维形态扫描与数据处理。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1的局部剖视放大图。

图3为图1中滑杆与导杆连接处背面的局部放大图。

图4为本发明激光扫描测点坐标计算原理图。

图1、图2、图3中序号：底座1、支脚2、万向水平水准仪3、立柱4、指针5、滑杆6、导杆7、量角器8、激光测距仪9、垫片10、螺栓11、蝶形螺母12、滑槽13、滑动螺栓14。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。

 实施例：