[发明专利]用于处理扫描数据的方法、计算机可读介质和测量系统

说明书

本发明涉及用于处理扫描数据的方法、计算机可读介质和测量系统。一种用于处理由具有扫描功能的测量装置记录的扫描数据的方法，其中，通过选择独立扫描数据点从具有第一扫描数据密度的所记录扫描数据记录创建缩减的扫描数据记录。这里，选择表示调整到降低的扫描数据密度，该降低的扫描数据密度小于所记录扫描数据记录的第一扫描数据密度。降低的扫描数据密度依赖于用于显示扫描数据的预定显示分辨率。缩减的扫描数据记录被发送到外部数据处理装置并根据预定显示分辨率利用显示器由外部数据处理装置显示。

技术领域

本发明涉及用于处理扫描数据的方法和具有扫描功能的测量系统。

背景技术

3D扫描是用于在几分钟或几秒内创建数以百万计的独立测量数据点特别是3D坐标的非常有效的技术。典型的测量问题是记录对象或其表面，诸如工业生产设备、房屋正面或历史建筑，而且记录事故地点和犯罪现场。举例而言，具有扫描功能的测量装置是用于测量或创建表面的3D坐标的全站仪和激光扫描仪，诸如莱卡P20或莱卡多站50。为此，它们必须能够在表面上引导距离测量设备的测量束，通常为激光束，并且使用该激光束以给定的扫描或测量速率沿不同的测量方向连续同时捕捉相应测量点的方向和距离。这里，方向和距离与测量基准点有关，测量基准点诸如例如，测量装置的位置或零点；即，换言之，它们位于公共基准或坐标系中，使得因此独立测量方向且因此独立测量数据点通过公共测量基准点关联到彼此。因此，随后可以从距离测量值和对于各点与其相关的测量方向，特别是利用外部数据处理设备，从大量扫描点生成所谓的3D点云。

由此，鉴于其基本设计，这种固定式扫描仪被实施为使用通常为电-光并基于激光器的距离测量装置捕捉至作为测量点的对象点的距离。距离测量装置例如可以根据飞行时间(TOF)、相位、波形数字转换器(WFD)或干涉测量的原理来实施。对于快速且准确的扫描仪，需要短测量时间同时具有高测量精度，特别是例如在独立点的测量时间在亚微秒到毫秒的范围内的情况下为在mm或以下范围内的距离精度。测量范围在这种情况下从几厘米直到几千米。

同样存在的测量方向偏转单元在这里以以下这种方式来实施：距离测量装置的测量束沿至少两个独立的空间方向偏转，即，连续修改测量方向，因此，可以记录(部分)球形空间测量或扫描区域。该扫描区域在这种情况下在水平方向上通常为360°，即，整圆，并且例如在竖直方向上为180°，使得覆盖至少半球。偏转单元可以以活动镜的形式或另选地也由适于光辐射的受控角偏转的其他元件来实现，诸如例如，可旋转棱镜、可移动光导、可变形光学部件等。测量通常通过确定距离和角度来进行，即在球坐标中，该距离和角度还可以为了表示和另外处理目的而转换成笛卡尔坐标。

覆盖扫描区域的扫描分辨率在这种情况下出自独立测量数据点的数量或更准确的说每空间区域或球形表面元素的测量点的数量。扫描分辨率确定仍然可以识别的清晰度，还确定扫描处理的持续时间和该处理中积累的数据量。利用现代高速扫描仪的测量项目创建具有例如数亿或数十亿对象点以及更多的基数的3D点云。也就是说，作为这种扫描的结果，积累极大量的数据，如果(通常就是这样)除了3D坐标(即，距离和方向信息)之外还捕捉另外的数据，诸如例如，由另外的照相机确定的颜色信息项、强度数据或噪声大小，作为扫描数据记录的一部分，则该极大量的数据进一步增大。伴随着这一点，存储、发送并处理大量数据对硬件和软件提出了巨大的挑战，并且是时间密集的。由此，鉴于数据量，例如扫描数据到外部装置的传送需要长时间，特别是在无线发送的情况下，其中外部装置诸如平板电脑或智能电话。

扫描数据到外部装置的这种传送在许多方面是有利的，并且从现有技术已知。由此，DE102013102554A1公开了一种激光扫描仪，该激光扫描仪具有到网络的无线链路，并且可以利用该无线链路向网络传送扫描数据，所述扫描数据然后存储在例如云中。无线链路为快速、宽带且长距离的类型，优选地按照LTE标准。这里的缺点是完整扫描数据记录的传送即使在这种无线链路的情况下也是时间密集的。而且，这种快速且宽带的移动无线链路并不随处可用，因此，数据传送经常仍然花费显著较长的时间。长数据发送时间和作为其结果的高的电池负载同样鉴于激光扫描仪或外部装置的受限电池容量而是不利的，外部装置诸如例如智能电话)。