[发明专利]一种地面三维激光扫描仪以及使用方法

说明书

本发明公开了一种地面三维激光扫描仪以及使用方法，具体涉及三维激光扫描技术领域，包括机体，所述机体外壁转动连接有支撑架，所述支撑架下部内安装有跟踪组件，所述支撑架上部内安装有防护组件。本发明通过跟踪组件的设置，使三维激光扫描仪的反射棱镜能跟随地面待测物体方位的变化发生精准地转动，使反射棱镜与待测物体始终处于同一条检测线上，精准自动跟踪待测物体的方位，使三维激光扫描精度高，减小了扫描误差，提高了数据分析结果的准确性，实用性强，通过防护组件的设置，可使地面三维激光扫描仪在雨、雪和冰雹等恶劣天气环境下也能保持工作状态，扩展了扫描仪的应用场合，提高了扫描仪的适用性。

技术领域

本发明涉及三维激光扫描技术领域，具体涉及一种地面三维激光扫描仪以及使用方法。

背景技术

三维激光扫描仪是三维激光扫描系统的主要组成部分，主要是由激光射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑、CCD机以及软件等组成。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。从工作方式上看，地面三维激光扫描仪可以看做一台高速运转的自动测角、测距的无棱镜全站仪。一般包括扫描仪、控制系统和供电系统。扫描系统主要包括激光测距系统、激光测角系统、仪器内部控制校正系统和CCD相机。三维激光扫描仪通过仪器内部伺服马达系统精密控制反射棱镜的快速转动，发射并接收物体反射的激光脉冲。测量每个激光脉冲传播的时间(或相位差)并以此来计算扫描仪到被测目标的距离。同时角度编码器记录扫描瞬时的水平角、垂直角、目标的反射强度信息。由测得的水平角、垂直角和距离根据公式就可计算出目标点的空间三维坐标。

由于地面三维激光扫描仪需要接收被测物体反射的激光信号来计算坐标。因此，目标表面的反射特性对观测结果有很大影响。不同距离和不同倾斜角度的物体反射率都不相同。距离的远近影响接收到的反射信号的强度，被测物体与反射镜不在同一条检测直线上时，会导致激光光束返回不能被完全接收，对测距和测角结果都有影响。且操作人员的熟练和细心程度不同会引起地面三维激光扫描仪在对中、整平、目标框选以及各种扫描参数设置等各方面中产生相应的误差，降低扫描结果的精准度。

基于目前的地面三维激光扫描仪不具有防护功能，但雨、雪和冰雹等恶劣天气会对仪器数据的采集造成巨大阻碍，且严重影响采集检测结果的准确率，易造成仪器的损坏，故现有地面三维激光扫描仪不适用于恶劣天气，难以满足各种天气和不良环境的使用要求，适用性低。

发明内容

为此，本发明提供一种地面三维激光扫描仪以及使用方法，通过跟踪组件的设置，使三维激光扫描仪的反射棱镜能跟随地面待测物体方位的变化发生精准地转动，使反射棱镜与待测物体始终处于同一条检测线上，精准自动跟踪待测物体的方位，使三维激光扫描精度高，减小了扫描误差，提高了数据分析结果的准确性，实用性强，通过防护组件的设置，可使地面三维激光扫描仪在雨、雪和冰雹等恶劣天气和各种不良环境下也能保持工作状态，扩展了扫描仪的应用场合，提高了扫描仪的适用性，以解决现有技术中由于被测物体与扫描仪间定位不准导致观测结果精准度低和地面三维激光扫描仪不适用于恶劣天气，难以满足各种天气和不良环境的使用要求，适用性低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地面三维激光扫描仪，包括机体，所述机体外壁转动连接有支撑架，所述支撑架下部内安装有跟踪组件，所述支撑架上部内安装有防护组件；

所述跟踪组件包括底板，所述底板右部内开设有第一滑槽，所述底板左部内开设有第二滑槽，所述第一滑槽内滑动连接有第一L型连板，所述第二滑槽内滑动连接有第二L型连板，所述第一L型连板和第二L型连板前部内分别开设有下滑槽和上滑槽，所述下滑槽和上滑槽间滑动连接有插销，所述插销上部外壁固定套接有连接片，所述连接片左壁固定连接有齿条，所述底板后部内开设有卡槽，所述卡槽内转动连接有支架，所述支架前端内转动连接有转轴，所述支架右上壁固定连接有支杆，所述支杆下部前壁固定连接有导向板，所述支杆外壁滑动套接有滑筒，所述滑筒顶部外壁转动套接有卡圈，所述滑筒底部前壁与卡圈后壁均固定连接有转座，两个所述转座中部外壁均转动套接有连杆，所述连杆下端均转动连接有基杆；