[发明专利]三维扫描装置及使用方法

权利要求书

1.一种三维扫描装置，其特征在于，包括：

位置标志，设置于地面、天花板或环绕目标物的周围；

无人机，配置有位置摄像头和扫描摄像头，所述位置摄像头用于拍摄所述位置标志得到位置参考数据，所述扫描摄像头用于拍摄目标物获得三维扫描数据；

计算设备，用于获取所述位置参考数据及三维扫描数据，以建立三维图像。

2.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，所述无人机还配置有处理器、存储器、无人机机体、动力装置、飞行控制器、无线通讯模块及电源模块。

3.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，所述位置摄像头为图像摄像头，根据所述位置标志的设置方式，其分别设置于无人机的下部、顶部或侧部。

4.根据权利要求1所述的三维扫描装置，其特征在于，所述扫描摄像头为图像摄像头、结构光摄像头、TOF摄像头、或红外摄像头。

5.一种三维扫描装置的使用方法，其特征在于，应用权利要求1至4任意一项所述的三维扫描装置进行扫描，包括如下步骤：

S1：设置所述位置标志于预设位置，以使所述位置摄像头的方向与其匹配，以获得位置参考数据；

S2：启动所述无人机，所述无人机按预设路线飞行并对目标物进行扫描，获得三维扫描数据及位置参考数据；

S3：所述计算设备根据预标定的所述位置摄像头和扫描摄像头的内参数矩阵以及坐标变换矩阵，对获取的所述位置参考数据及三维扫描数据进行处理，建立目标物的三维图像。

6.根据权利要求5所述的三维扫描装置的使用方法，其特征在于，所述位置标志通过印刷或喷涂在地面、天花板、墙面或围绕目标物所在位置的可移动物体上，或所述位置标志绘制于可移动物体上。

7.根据权利要求5所述的三维扫描装置的使用方法，其特征在于，所述无人机飞行时，根据预标定的位置摄像头的内参数及获得的位置参考数据处理得到当前的空间位置及姿态，并用于飞行控制。

8.根据权利要求5所述的三维扫描装置的使用方法，其特征在于，所述无人机飞行时，采集所述位置参考数据时，同步采集所述三维扫描数据，所述位置参考数据结合所述坐标变换矩阵，得到扫描摄像头的外参数矩阵。

9.根据权利要求8所述的三维扫描装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述计算设备根据所述内参数矩阵及外参数矩阵，按照定标图像的三维重建方法获得三维图像。

10.根据权利要求8所述的三维扫描装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S1前还包括：进行所述位置摄像头和扫描摄像头的内参数标定；标定后，所述内参数存储在无人机的存储器上，则所述步骤S3前还包括，所述无人机将所述内参数对应的位置摄像头和扫描摄像头的内参数矩阵，以及所述坐标变换矩阵发送至所述计算设备；

或所述内参数存储在云端设备，则所述步骤S3前还包括，所述计算设备从云端设备获取所述内参数对应的内参数矩阵及坐标变换矩阵；

或所述内参数存储在计算设备处。