[发明专利]一种手持式扫描仪锚点对准的装置及方法

说明书

本发明提供一种手持式扫描仪锚点对准的装置及方法，涉及激光雷达扫描仪技术领域。该一种手持式扫描仪锚点对准的装置，包括主体结构，所述主体结构顶部左侧支架之间设置有激光瞄准器，所述主体结构右侧内壁之间固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有激光雷达底座，所述激光雷达底座顶部和底部内壁之间设置有激光雷达，所述外壳前侧中间贯穿设置有瞄准按钮。通过将瞄准器与手持式扫描仪进行结合，利用瞄准器对准锚点，将瞄准器对准的位置通过映射计算，获取锚点在手持式扫描仪生成的地图模型中的坐标，将该坐标与锚点大地坐标进行对准，能够方便快捷的完成手持式扫描仪建图与锚点之间的对齐。

技术领域

本发明涉及激光雷达扫描仪技术领域，具体为一种手持式扫描仪锚点对准的装置及方法。

背景技术

手持式激光雷达扫描仪在建筑物、矿山巷道、城市地下管廊等空间扫描建模领域发挥越来越大的作用，同时需要将手持式扫描仪生成的模型与全球大地坐标系进行对齐，即手持式扫描仪的扫描路径中有一些已知大地坐标 (gps、北斗获取的坐标点)的锚点，在途经这些锚点的时候需要将手持式扫描仪与这些锚点进行对准，然后把锚点在手持式扫描仪生成模型中的坐标值跟锚点在大地坐标系下的坐标值进行对齐，对齐方法一般为非线性优化方式，如高斯牛顿法、列文伯格马夸尔特算法，把手持式扫描仪建的图转换到大地坐标系下。

现在常用的对准方式是锚点画在地上，手持式扫描仪的底座上有一个十字准星，该十字准星与锚点重合放置来完成对准。但有些场景的锚点不在地上，如矿山巷道、城市管廊内的锚点一般在所在场景通道的顶部，此时无法将手持扫描仪与处在通道顶部的锚点对齐，目前针对该种场景一般没有很好的方式进行锚点的对准。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种手持式扫描仪锚点对准的装置及方法，解决了一些特殊场景如矿山巷道内锚点位于巷道顶部而无法实现将扫描仪与锚点对齐的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种手持式扫描仪锚点对准的装置及方法，包括主体结构，所述主体结构底部固定连接有手持部，所述主体结构顶部左侧支架之间设置有激光瞄准器，所述主体结构右侧内壁之间固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有激光雷达底座，所述激光雷达底座顶部和底部内壁之间设置有激光雷达，所述主体结构顶部设置有惯导单元，所述主体结构外侧固定连接有外壳，所述电机与激光瞄准器均贯穿并伸出对应外壳一侧，所述惯导单元位于外壳内部，所述外壳前侧中间贯穿设置有瞄准按钮。

优选的，所述激光瞄准器的输出光线末端设置有设定场景，所述设定场景上设置有锚点，所述激光瞄准器的输出光线于设定场景上形成光斑。

优选的，所述的一种手持式扫描仪锚点对准装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：对齐装置

瞄准器瞄准时按下瞄准按钮触发手持式扫描仪记录下瞄准的时刻，瞄准按钮可以在手持式扫描仪上的实体按键，可也以为通过软件在屏幕上显示的虚拟按键；

S2：瞄准器初始标定

瞄准器安装后需要对瞄准器的安装位置进行标定，瞄准器发射光斑为一条射线，该射线在手持式扫描仪为坐标原点的坐标系下表现方式为一个途经点L₀(l_x，l_y，l_z)加其射线方向向量L_v(lv_x，lv_y，lv_z)，标定即为获取L₀和L_v参数的过程，标定过程如下：

①准备一块不透明的标定板，标定板中间贴上与周围颜色或材质不相同的瞄定物，可以与标定板区分出来；