[发明专利]应用于FARO软件的三维激光扫描仪成套设备及测绘方法

说明书

本发明公开了一种应用于FARO软件的三维激光扫描仪成套设备及测绘方法，应用在三维激光扫描仪领域，解决了扫描过程中扫描精度低的技术问题，其技术方案要点是包括三维激光扫描仪、全站仪、坐标转化装置，所述坐标转化装置包括三脚架、连接在三脚架上的U形的底座，所述底座设有十字形的连接架，所述连接架的水平段转动连接在所述底座上，所述连接架的竖直段的两侧分别连接有参考球和棱镜，所述参考球的球心与所述棱镜的中心的连线的中点，位于所述连接架水平段的轴向上；具有的技术效果是能够更加精确的将车间内部的环境用三维的方式呈现出来。

技术领域

本发明涉及三维激光扫描仪领域，更具体地说，它涉及一种应用于FARO软件的三维激光扫描仪成套设备及测绘方法。

背景技术

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，其通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。

三维激光扫描仪的三维成像有一个范围，当在对工厂车间进行改造的时候，需要多次测量，每次测量都会形成一个三维图，在这些三维图中寻找一个公共的坐标，使得三维图重合，这样就能够形成完整的三维图。形成三维图后，在对工厂的设备进行测绘，再将设备的三维图摆放到工厂车间的三维图内，从而便于设备的排布和布局。现有的测绘方法是通过设置标靶，标靶上设有定位的圆环，圆环的圆心即公共点坐标。但是，当扫描仪与圆环的轴向方向错开时，那么圆环在成像过程中，变成椭圆，此时测量圆环的圆心的坐标表将会不够准确，导致在整合多个三维图的时候，不同的三维图之间不能够完全重合，为后续的工作带来不便。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种应用于FARO软件的三维激光扫描仪成套设备，其优点是，能够更加精确的将车间内部的环境用三维的方式呈现出来。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种应用于FARO软件的三维激光扫描仪成套设备，包括三维激光扫描仪、全站仪、坐标转化装置，所述坐标转化装置包括三脚架、连接在三脚架上的U形的底座，所述底座设有十字形的连接架，所述连接架的水平段转动连接在所述底座上，所述连接架的竖直段的两侧分别连接有参考球和棱镜，所述参考球的球心与所述棱镜的中心的连线的中点，位于所述连接架水平段的轴向上。

通过上述技术方案，首先将坐标转化装置放置到现场，用三维激光扫描仪对车间内部的环境进行扫描；当三维激光扫描仪测绘完毕后，转动连接架，使得棱镜代替原先的参考球的位置，并且保证棱镜的中心位置与参考球的球心位置相同，再用全站仪将棱镜的坐标测量出来；最后将三维激光扫描仪的图像导入到计算机中，并用FARO软件打开，输入全站仪测量出的棱镜的中心坐标，自动整合多个三维图。由于参考球为球体状，因此不论从哪个角度去扫描参考球，参考球都是成圆形，当多个三维图整合时，通过参考球能否重合进一步判断测绘的准确性。本方案最大的优点在于用参考球代替原先的平面标靶，进而提高测量的精度，但是球心的坐标难以直接测量出，通过棱镜的坐标表来间接测量参考球的坐标，这样既打破传统的标靶作为参考物的测量方式，同时提高测量的精度。

本发明进一步设置为：所述连接架包括竖直设置的连接套、沿连接套的直径方向水平设置的转轴、螺纹连接在连接套中连接杆，所述参考球和所述棱镜分别固定在所述连接杆的两端，所述连接杆上设有连接套，所述连接杆位于所述连接套的两端设有锁紧帽。

通过上述技术方案，转轴转动连接在底座上，连接杆用于连接参考球和棱镜。当转轴转动180°时，此时棱镜代替原先的参考球的位置。连接杆螺纹连接在连接套中，从而通过转动连接杆，确保参考球的球心与棱镜的中心的连线的中点，位于转轴的轴线上。

本发明进一步设置为：所述连接杆的一端设有连接球，所述棱镜上靠近所述连接球的一端设有与所述连接球配合的球座，所述连接球包括若干弹片，所述弹片内设有橡胶垫，所述球座中设有球孔，所述连接球的球径大于所述球孔的球径。