一种用于喀斯特洞穴三维测量的激光扫描仪的制作方法

本实用新型涉及一种用于喀斯特洞穴三维测量的激光扫描仪，属于用于洞穴测量的三维激光扫描仪技术领域。

背景技术：

现有的三维激光扫描仪测量洞穴空间结构时，一般只采集激光点云数据，常因洞穴黑暗无光而忽略全景照片的拍摄。对于已开发的旅游洞穴，洞道内布置的灯光可勉强满足内置相机对于洞穴景观全景照片的采集，但效果往往不佳。而通过在三维激光扫描仪顶部配置一部外置相机，同步校准后随三维激光扫描仪同轴转动间隔拍照，并与激光点云数据匹配，可以在一定程度上改善拍摄质量，但始终受限于洞穴无光或弱光环境，均无法达到露天拍摄的效果，也无法满足大众审美的要求。一般的三维激光扫描仪为内置相机拍摄实景，针对弱光或无光环境，激光点云数据获取不存在问题，但全景照片的拍摄则只能考虑布置外置光源加以解决。Leica P40可搭载Canon 70D型外置相机，经过校准可与激光点云数据匹配。但在黑暗无光条件始终无法很好的解决实景拍摄，且配置的外置相机为定焦鱼眼镜头，远距离则拍摄效果不佳。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种用于喀斯特洞穴三维测量的激光扫描仪，以解决上述现有技术中存在的问题。

本实用新型采取的技术方案为：一种用于喀斯特洞穴三维测量的激光扫描仪，包括三维激光扫描仪本体，三维激光扫描仪本体为可旋转式结构，其顶部通过可拆卸的相机支架连接有相机，相机支架上还安装有光源，光源朝向相机拍摄方向。

优选的，上述手电筒采用两个，对称布置在相机两侧且呈八字形结构。

优选的，上述相机支架包括底板、相机连接板和光源支撑架，底板为条形结构，其上设置有两锁紧机构，相机连接板垂直固定连接在底板上，一侧设置有条形槽，通过螺钉穿过条形槽后固定连接相机，光源支撑架垂直固定连接在底板上且靠近底板端部。

优选的，上述光源支撑架包括支撑杆和支撑槽，支撑杆下端通过螺纹部固定连接在底板上，支撑槽底部设置有旋转轴，旋转轴下端可旋转地插入支撑杆上端并采用锁定螺钉锁紧。

优选的，上述支撑槽截面为弧形的条形凹槽，表面通过锁紧螺钉固定连接手电筒。

优选的，上述锁紧机构包括设置在三维激光扫描仪本体顶部的锁紧槽、锁紧插舌、连接杆和复位弹簧，锁紧槽为倒立的对称T型结构，锁紧插舌为L型结构，采用两个，上端对称背对活动地连接在连接杆上，连接杆固定连接在底板底部凹腔内，锁紧插舌上端伸入凹腔并垂直固定连接有按压开关，按压开关为条状结构，穿出底板侧面且与连接杆平行，位于连接杆上侧。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的效果如下：

（1）本实用新型在现有的三维激光扫描仪上加装手电筒，能够让相机拍摄过程中光线差的地方进行更好的补光，提高洞穴照片的拍摄效果和最终的拟合效果，光源跟随相机一起和三维激光扫描仪自转，避免人为操作，提高操作精确性，确保拍摄效果最佳，而且更加省时省力；

（2）采用八字形的两手电筒，能够确保两光源的照射范围更大，利用率更高，拍摄有效面积更大，减少拍摄次数；

（3）本实用新型的相机支架是将现有的三维激光扫描仪的手提手柄拆除后安装在手提手柄处，支撑稳定可靠，相机和支撑架装拆方便，结构简单，重量轻，成本低；

（4）可拆卸的光源支撑架结构，装拆容易，角度调节方便，结构简单，支撑稳定可靠；

（5）采用的两套锁紧机构将支撑架安装到三维激光扫描仪顶部的凹槽内，并采用锁紧槽和锁紧卡舌方式锁紧，锁定可靠稳定，装拆容易。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的两手电筒俯视摆放结构示意图；

图3为图1的A-A局部剖视结构示意图；

图4为支撑架结构示意图；

图5为光源支撑架结构示意图；

图6为图5的A向结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

实施例1：如图1-图6所示，一种用于喀斯特地区洞穴测量的三维激光扫描仪，包括三维激光扫描仪本体1，三维激光扫描仪本体1为可旋转式结构，其顶部通过可拆卸的相机支架2连接有相机3，相机支架2上还安装有光源4，光源4朝向相机3拍摄方向，三维激光扫描仪本体1底部设置有自转支撑台5，自转支撑台5可以连接到支撑架或倒挂连接在支撑架上，三维激光扫描仪采用徕卡ScanStation P40，光源采用手电筒。

优选的，上述光源4采用两个，对称布置在相机3两侧且呈八字形结构，如图2所示，能够实现A角度放置，同时一次完整的拍摄需要需外置相机间隔拍6张照片，因此加载的外置光源光照角度应大于60度，为保证6张实景照片的拼合，外置光源覆盖角度应控制在90-120度为宜。

优选的，上述相机支架2包括底板201、相机连接板202和光源支撑架203，底板201为条形结构，其上设置有两锁紧机构204，相机连接板202通过焊接方式垂直固定连接在底板201上，一侧设置有条形槽205，条形槽205包括水平的条形槽和竖直的条形槽，通过螺钉206穿过条形槽205后固定连接相机3，相机3侧面设置有两正对条形槽的螺纹孔，光源支撑架203垂直固定连接在底板201上且靠近底板201端部，底板201嵌入到三维激光扫描仪本体1的顶部凹槽，凹槽结合锁紧机构，能够实现快速安装锁紧。

优选的，上述光源支撑架203包括支撑杆208和支撑槽207，支撑杆208下端通过螺纹部固定连接在底板上，支撑槽207底部设置有旋转轴，旋转轴下端可旋转地插入支撑杆208上端的盲孔内并采用锁定螺钉209穿入旋转轴上端抵靠在旋转轴上锁紧。

优选的，上述支撑槽207截面为四分之一圆弧弧形的条形凹槽，表面通过锁紧螺钉210固定连接光源4。

优选的，上述锁紧机构204包括设置在三维激光扫描仪本体1顶部的锁紧槽211、锁紧插舌212、连接杆213和复位弹簧214，锁紧槽211为倒立的对称T型结构，低部两侧为锁定盲孔217且与锁紧槽的宽度相等，锁紧插舌212为L型结构，其宽度略小于锁紧槽宽度，采用两个，靠近上端对称背对活动地连接在连接杆213上，连接杆213两端通过两压板216通过螺钉固定连接在底板201底部凹腔内，锁紧插舌212上端伸入凹腔并垂直固定连接有按压开关215，按压开关215为条状结构，穿出底板201侧面且与连接杆213平行，位于连接杆213上侧。

通过三维激光扫描仪能够真实还原洞穴景观，对于洞穴数字化建设、虚拟漫游以及智慧旅游等方面将起到重要作用。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。