[发明专利]物体运动轨迹测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学测量方法，特别是涉及一种用于测量高速运动的物体的运动轨迹的物体运动轨迹测量方法。

背景技术

运动轨迹是重要的物体运动信息之一，通过运动轨迹可以很好地分析物体的运动规律，还可以计算出物体的其他运动信息，如速度、加速度等。目前，测量物体的运动轨迹可以利用摄像机对物体进行观察，并测量出物体(人体)的运动轨迹，在监控系统、体育运动分析系统中是重要的分析手段。

三维扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对物体空间外形和结构进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。

目前对于高速运动物体的运动轨迹，使用激光扫描仪进行测量是比较常用的一种手段。但是由于激光扫描仪的扫描频率等的限制，使得单独使用一台激光扫描仪不能达到测量物体运动轨迹的效果，所以需要使用多台激光扫描仪进行测量，但是使用多台激光扫描仪进行测量时，其协同测量的精度低，系统复杂不便使用，同时对于高速运动的物体，由于物体运动速度很快，即便使用多台激光扫描仪也很难测量到其运动轨迹，并且即使测量到运动轨迹，其精确度及其亮度也不能达到预期的效果。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中存在的上述技术问题而做出，其目的在于提供一种采用多组反射镜组件配合激光扫描仪组件对物体运动轨迹进行测量的物体运动轨迹测量方法。

本发明提供一种物体运动轨迹测量方法，其中，包括：

步骤一，根据测量要求设置多组反射镜组件和激光扫描仪组件，使每一组反射镜组件都能够将测试区域中的同一段预定模拟轨迹完整的反射至激光扫描仪组件；

步骤二，开启激光扫描仪组件，按照预定频率对多组反射镜组件进行扫描，以获得被测物体在沿着所述预定模拟轨迹运动时，投射在多组反射镜组件中的镜像信息。

步骤三，处理激光扫描仪组件获得的镜像信息以获得被测物体的运动轨迹。

所述的物体运动轨迹测量方法，其中，步骤一包括：

预估被测物体大致运动轨迹；

放置模拟架，通过调整模拟架的支撑架和模拟杆，用模拟杆模拟被测物体预定模拟轨迹；

以模拟杆为参照物，设置调整反射镜组件和激光扫描仪组件；

移除模拟架。

所述的物体运动轨迹测量方法，其中，所述设置调整反射镜组件和激光扫描仪组件的步骤还包括：

按照预定距离放置底座平台，所述距离为所述底座平台与所述模拟架的间距，可根据测量要求设定；

将设置有激光器的转台设置在所述底座平台预定的位置上，激光器与模拟架的距离根据需求设定，激光器与模拟杆平齐；

在所述底座平台上设置多组反射镜组件，所述多组反射镜组件布置成半包围所述激光器的形式，且多组反射镜组件关于设定的竖直平面对称分布，使该平面两侧的反射镜组件位置对称、数量相同；

利用所述激光器参照模拟杆模拟的被测物体运动轨迹，逐个调节所述反射镜组件的方位角和俯仰角；

将所述设置有激光器的转台连同激光器一起卸下，并将激光扫描仪组件设置在所述激光器的转台的位置，并且使激光扫描仪朝向所述反射镜组件，且保证激光扫描仪的竖直中间面与多组反射镜组件的所述竖直平面重合。

所述的物体运动轨迹测量方法，其中，

所述步骤一还包括：

在预定位置设置被测物体发射装置，根据所述发射装置的性能参数和被测物体的物理属性来预估被测物体大致运动轨迹。

所述的物体运动轨迹测量方法，其中，所述激光扫描仪组件包括：激光扫描仪和支架，所述支架具有竖直方向设置的支杆和水平方向设置的固定架，所述支杆和所述固定架固定连接在一起，所述激光扫描仪可在竖直方向上调整移动地设置在所述支杆上，以便调节激光扫描仪镜头的水平中间面与反射镜组件中反射镜的水平中间面重合，所述固定架设置在所述底座平台上。

所述的物体运动轨迹测量方法，其中，所述反射镜组件包括：

支撑座，设置在所述底座平台上；

水平转台，设置在所述支撑座的顶部，用于调节反射镜组件的方位角；

连接架，设置在所述水平转台的顶部；

连接板，竖直地设置在所述连接架上；

角位台，设置在所述连接板上，用于调节反射镜的俯仰角；

固定板，设置在所述角位台的与所述连接板相反的一侧；

反射镜，设置在所述固定板上，用于反射所述激光扫描仪发射的激光束。