[实用新型]无滑环式旋转彩色三维建模装置

说明书

本实用新型公开了无滑环式旋转彩色三维建模装置，包括支撑保护与滤镜模块、激光发射模块、激光接收模块、电机旋转模块及电子电路模块，其中驱动激光发射模块和激光接收模块安装在电机旋转模块的输出端、且均与电子电路模块连接，激光发射模块用于发射点状激光、线状激光或点线状激光至目标区域内，激光接收模块用于接收目标区域内物体反射的反射光线；支撑保护与滤镜模块内侧或外侧设有全景相机模块；电机旋转模块带动激光发射模块和激光接收模块旋转，实现度的三维扫描，通过结合全景相机模块的彩色信息，实现三维的彩色建模。本实用新型通过导电轴承实现旋转部分的供电问题，具有高集成的特点，促使系统尺寸小，且便于安装。

技术领域

本实用新型属于光电技术领域，特别涉及无滑环式旋转彩色三维建模装置。

背景技术

传统的图像技术多指二维平面图像，其单张图像不具备深度信息，随着技术的发展，越来越多的应用场景希望能够获得三维彩色信息，例如，相应的方案包括：双目视觉方案、红外结构光结合摄像头方案、脉冲式激光扫描结合摄像头方案等。双目视觉方案在图像处理过程中需要大量的计算实现特征点的匹配等，且当距离较远的时候，双目无法实现三维的构建；红外结构光结合摄像头方案适合近距离的三维构建；脉冲式激光扫描结合摄像头方案能够同时测量的距离较远和较近的地方，且具有高精度的特点。对于利用脉冲激光三维建模的方式是现阶段主要分为三种方式：相控阵的全固态激光雷达、利用MEMS的半固态激光雷达、机械式旋转扫描式激光雷达，其中全固态激光雷达利用波的相干性进行控制雷达的扫描，半固态激光雷达利用MEMS振动进行激光的偏振扫描，采用同光路接受时，面临MEMS振镜尺寸小，难以做大的困扰；采用非同光路方式的单点接受时，其将接收大量的环境光，引起信号噪声，不利于进行信号处理。采用机械式旋转扫描式激光雷达则由于引入机械零件，为实现扫描，其机械结构比较复杂，且寿命受到滑环的限制。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供无滑环式旋转彩色三维建模装置，其对传统的机械式三维激光雷达结构进行了改进，不是通过对单点发射和接收方式进行复制，达到三维测量的目的，而是将发射的单点激光变为线状激光或点线状激光，从而减少了大量的机械结构件和装配工作；且为了避免滑环的寿命问题，本实用新型采用导电轴承的方案。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

无滑环式旋转彩色三维建模装置，包括支撑保护与滤镜模块及设置于所述支撑保护与滤镜模块内的激光发射模块、激光接收模块、电机旋转模块及电子电路模块，其中激光发射模块和激光接收模块安装在电机旋转模块的旋转输出端、且均与电子电路模块连接，所述激光发射模块用于发射点状激光、线状激光或点线状激光至目标区域内，所述激光接收模块用于接收所述目标区域内物体反射的反射光线；所述支撑保护与滤镜模块内侧或外侧设有全景相机模块；所述电机旋转模块带动激光发射模块和激光接收模块旋转，实现360度的三维扫描，通过结合所述全景相机模块的彩色信息，实现三维的彩色建模。

所述电机旋转模块包括电机转动组件和电机固定组件，所述电机转动组件包括转子和与所述转子固定连接的转动架，所述电机固定组件位于所述转子和所述转动架之间、且通过导电轴承模块与所述转动架连接，所述激光发射模块和激光接收模块与所述转动架连接。

所述电子电路模块包括分别设置于所述电机旋转模块两端的第一电路板和第二电路板，所述第一电路板与所述转动架连接，所述第二电路板与所述电机固定组件连接，所述第一电路板和所述第二电路板通过与所述导电轴承模块连接的导线连接，所述第二电路板为第一电路板供电。

所述导电轴承模块包括第一导电轴承和第二导电轴承，所述第二电路板供电的正极通过导线与第一导电轴承或第二导电轴承的外圈连接，所述第二电路板供电的负极通过导线与第二导电轴承或第一导电轴承的外圈连接，所述第一电路板的正极通过导线与第一导电轴承或第二导电轴承的内圈连接，所述第一电路板的负极通过导线与第二导电轴承或第一导电轴承的内圈连接。