[实用新型]一种高集成度双楔式三维成像系统

权利要求书

1.一种高集成度双楔式三维成像系统，其特征在于，所述系统利用中空旋转轴无传动系统的双楔式方式进行激光扫描，且结合摄像头成像模块(4)进行三维成像，采用轴向光电码盘方式；其具有基于激光的三维点云生成功能、摄像成像功能，及GPS定位功能、惯性测量IMU功能；所述系统包括：支撑模块(5)及设置于支撑模块(5)内的激光发射模块(1)、激光双楔扫描机构模块(2)、激光接收模块(3)、摄像头成像模块(4)及电子电路模块(6)；其中激光发射模块(1)和摄像头成像模块(4)均与电子电路模块(6)连接；

激光发射模块(1)位于激光双楔扫描机构模块(2)的径向方向，激光接收模块底座(52)上设有镜面，该镜面用于将激光发射模块(1)发射的激光反射至可旋转的双楔扫描机构模块(2)的轴向方向，双楔扫描机构模块(2)用于将所述镜面发射的激光沿偏离轴线方向折射，激光接收模块(3)用于接收被物体反射的激光、且将接收的激光光线聚焦至电子电路模块(6)的感光器件上进行感应，摄像头成像模块(4)用于辅助激光三维成像。

2.根据权利要求1所述的高集成度双楔式三维成像系统，其特征在于，摄像头成像模块(4)采用以下方案中的一种或多种方案组合：两个可见光摄像头、两个红外摄像头及特征投射装置、一个可见光摄像头、一个红外摄像头及特征投射装置、一个热成像摄像头、一个深度摄像头及光源投射装置；或者，高集成度双楔式三维成像系统也可无摄像头成像模块(4)。

3.根据权利要求1所述的高集成度双楔式三维成像系统，其特征在于，支撑模块包括D形外壳体(51)、激光接收模块底座(52)、侧板(53)、底部盖板(54)、保护镜(55)；其中，激光接收模块(3)的底座通过激光接收模块固定螺钉(592)固定于侧板(53)上，D形外壳体(51)通过D形外壳体固定螺钉(594)固定于侧板(53)上，底部盖板(54)通过底部盖板固定螺钉(59)固定于激光接收模块底座(52)，保护镜(55)粘贴固定于D形外壳体(51)；侧板(53)上具有外接螺纹孔特征(531)，用于与外部设备连接；

电子电路模块(6)分为下电路板(61)和侧电路板(62)，其中，下电路板(61)通过下电路板固定螺钉(58)固定于激光接收模块底座(52)上；侧电路板(62)通过侧电路板固定螺钉(591)固定于侧板(53)上；电子电路模块(6)具有GPS功能、惯性测量IMU功能、激光发射功能、感应聚焦后激光功能、检测电机旋转角度功能、计算与通信功能；侧电路板(62)具有数字通信接口(621)，用于与外部设备进行通信；

激光发射模块(1)通过激光发射模块固定螺钉(593)固定于侧电路板(62)上；激光双楔扫描机构模块(2)包括上楔形扫描组件(21)和下楔形扫描组件(22)，上楔形扫描组件(21)通过上楔形扫描组件固定螺钉(56)固定于D形外壳体(51)，下楔形扫描组件(22)通过下楔形扫描组件固定螺钉(57)固定于激光接收模块底座(52)；激光接收模块(3)通过螺纹配合固定于激光接收模块底座(52)上；摄像头成像模块(4)固定于侧电路板(62)。

4.根据权利要求1所述的高集成度双楔式三维成像系统，其特征在于，将双楔扫描机构模块(2)中电机转子固定件(2111)的外壳进行轴向刻线，形成反射率交替变化的轴向刻线特征(21111)，利用反射式光电读头进行信息的读取，从而定位电机转子固定件(2111)的角度，反射式光电读头焊接于侧电路板(62)；或者，以径向刻线或磁编码器的方式作为定位电机转子固定件(2111)旋转角度。

5.根据权利要求4所述的高集成度双楔式三维成像系统，其特征在于，旋转电机(211)采用中空式结构，将楔形镜(212)固定于电机转子固定件(2111)的中空轴中，利用电机转子固定件直接带动楔形镜(212)转动，无需传动系统。

6.根据权利要求3所述的高集成度双楔式三维成像系统，其特征在于，激光接收模块底座(52)为一体式设计，同时实现激光发射模块轴向定位、激光接收模块定位与调焦功能、发射激光反射功能、下楔形扫描组件固定功能。