一种新型三维扫描方法与流程

文档序号:29046246发布日期:2022-02-25 22:09阅读:115来源:国知局

1.本发明涉及三维扫描技术领域,具体为一种新型三维扫描方法。


背景技术:

2.三维扫描技术又称实景复制技术,它能够通过高速激光扫描测量的方法,在不接触物体的情况下,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,是一种全新的快速建立物体三维影像模型的技术手段。
3.三维激光扫描技术自诞生以来便获得了高速的发展,由于其具有快速性,不接触,实时,动态,高密度,高精度,数字化,自动化等特性,故而可以被应用于船舶海洋工程,建造工程,文物考古,机械制造,数字城市等多领域。
4.大型船舶通常将淡水或海水注入船舱以及货舱,来保持船舶的稳定和平衡。这种水被称为“压载水”。船舶每到一处停泊港口,在装载货物之前或卸载货物之后,就会注入压载水。压载水随船舶航行,往往会被船舶从一个地区带到数千公里外的另一个地区。这就导致了一个问题,因为海水中含有沉淀物、浮游生物以及各种微生物,当船舶在停泊港口排出压载水时,就可能将有害水生微生物转移到当地海水中,从而对海洋生态平衡带来很大的影响。事实上,压载水转移问题近几年来已经引起了美国、澳大利亚等等许多国家的重视。
5.为了应对这一日益严重的问题,国际海事组织(imo)实施了“国际压载水管理公约”,公约要求所有国际远洋船舶必须安装压载水处理系统。这意味着,在接下来的几年里,超过30000艘现役船舶将安装压载水处理系统。
6.三维扫描技术在船舶压载水处理升级改造过程中发挥了重大作用。
7.在对现有船舶压载水处理升级改造工程设计之前,需要对船舶应用三维扫描仪对船舶机舱及其他需要改造的区域进行三维扫描,现有的三维扫描方法是每当开始扫描时需要提前布置好标靶球或其他形式标靶(棋盘格等),每两站之间需要确保同时扫描到共同的标靶(至少三个),需要人为不停地在每次扫描之前不停地移动布置标靶球,该标靶球布置还有很多的要求,例如不允许直线布置,必须高低错落,标靶球与标靶球之间距离不能远不能近需要4~6米之间,种种要求导致布置标靶时技术难度,这种扫描方法人为增加扫描误差(额外布置标靶),劳动强度大,扫描周期长(需要不停的移动布置标靶),扫描质量较低,效率相对低下,狭小空间内无法布置标靶等缺点。


技术实现要素:

8.本发明的目的在于提供一种新型三维扫描方法,以解决上述背景技术中提出的按照老式扫描方法,每两站之间需保证有至少三个公共标靶,需要人为的不停地在每次扫描之前不停地移动布置标靶球,该标靶球布置还有很多的要求,例如不允许直线布置,必须高低错落,标靶球与标靶球之间距离不能远不能近需要4~6米之间,种种要求导致布置标靶时技术难度,劳动强度大,及效率较为低下,精度还较为低下的问题。
9.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种新型三维扫描方法,包括以下步
骤:
10.步骤一、设立站点:根据室内、通道和甲板的具体情况,在合适的位置设定用来布置扫描仪的站点,通过设立多个站点,将所有范围都包含在扫描仪的扫描范围内,站点设定完成后,按位置情况排列好先后顺序,并安装先从室内开设,再经过通道,最后到甲板,按照这样一个大顺序进行,从室内设定起始站点到甲板设定达终端站点;
11.步骤二、布置扫描仪:将扫描仪布置在提前设定好的站点上;
12.步骤三、调整水平:将扫描仪进行水平调节,将扫描仪调整到水平位置;
13.步骤四、进行扫描:开启扫描仪,通过高速激光扫描测量的方法,在不接触物体的情况下,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,记录和储存下来,并传输给计算机;
14.步骤五、室内扫描:按照提前设定好的顺序,重复进行步骤二、步骤三和步骤四,完成室内的完整三维扫描;
15.步骤六、通道扫描:按照提前设定好的顺序,重复进行步骤二、步骤三和步骤四,完成通道的完整三维扫描;
16.步骤七、甲板扫描:按照提前设定好的顺序,重复进行步骤二、步骤三和步骤四,完成甲板的完整三维扫描,在对甲板进行扫描时,将每个扫描器设置在尽可能多的位置,例如楼梯的下、中、上位置。
17.作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤一中每两个站点之间距离为3m,空旷区域可增加到4~5m。
18.作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤一中每两站点之间公共重叠区域不低于40%。
19.作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤二、步骤五、步骤六和步骤七中扫描仪不能布置在高温及震动环境区域。
20.作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三、步骤五、步骤六和步骤七中使用水平仪进行检测,水平仪不允许偏出允许范围。
21.作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤四、步骤五、步骤六和步骤七中扫描器不能对扫描器下方60度以下的范围进行扫描。
22.作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤五中从室内进行扫描时,应打开门捕捉室外区域进行扫描,当扫描房间外部时,门可以保持打开,可以捕捉到房间内部区域。
23.作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤六中当经过门和通道开口时,应对门和通道开口的两侧进行扫描。
24.作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤七中船舶机舱内每层甲板扫描路线需要做到闭环扫描。
25.与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明专利使用新型的扫描方法目的是为了克服传统扫描方法的不足,提供一种在确保扫描质量的前提下,大大提高工作效率,降低工程师的工作强度,提高扫描质量及精度,在单位时间内可以提升50%的工作效率,扫描精度提高50%~80%。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
27.本发明提供了一种新型三维扫描方法,包括以下步骤:
28.步骤一、设立站点:根据室内、通道和甲板的具体情况,在合适的位置设定用来布置扫描仪的站点,通过设立多个站点,将所有范围都包含在扫描仪的扫描范围内,站点设定完成后,按位置情况排列好先后顺序,并安装先从室内开设,再经过通道,最后到甲板,按照这样一个大顺序进行,从室内设定起始站点到甲板设定达终端站点;
29.步骤二、布置扫描仪:将扫描仪布置在提前设定好的站点上;
30.步骤三、调整水平:将扫描仪进行水平调节,将扫描仪调整到水平位置;
31.步骤四、进行扫描:开启扫描仪,通过高速激光扫描测量的方法,在不接触物体的情况下,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,记录和储存下来,并传输给计算机;
32.步骤五、室内扫描:按照提前设定好的顺序,重复进行步骤二、步骤三和步骤四,完成室内的完整三维扫描;
33.步骤六、通道扫描:按照提前设定好的顺序,重复步骤二、步骤三和步骤四的操作,完成通道的完整三维扫描;
34.步骤七、甲板扫描:按照提前设定好的顺序,重复进行步骤二、步骤三和步骤四,完成甲板的完整三维扫描,在对甲板进行扫描时,将每个扫描器设置在尽可能多的位置,例如楼梯的下、中、上位置。
35.优选的,所述步骤一中每两个站点之间距离为3m,空旷区域可增加到4~5m。
36.优选的,所述步骤一中每两站点之间公共重叠区域不低于40%。
37.优选的,所述步骤二、步骤五、步骤六和步骤七中扫描仪不能布置在高温及震动环境区域。
38.优选的,所述步骤三、步骤五、步骤六和步骤七中使用水平仪进行检测,水平仪不允许偏出允许范围。
39.优选的,所述步骤四、步骤五、步骤六和步骤七中扫描器不能对扫描器下方60度以下的范围进行扫描。
40.优选的,所述步骤五中从室内进行扫描时,应打开门捕捉室外区域进行扫描,当扫描房间外部时,门可以保持打开,可以捕捉到房间内部区域。
41.优选的,所述步骤六中当经过门和通道开口时,应对门和通道开口的两侧进行扫描。
42.优选的,所述步骤七中船舶机舱内每层甲板扫描路线需要做到闭环扫描。
43.根据上述记载可知,根据室内、通道和甲板的具体情况,在合适的位置设定用来布置扫描仪的站点,通过设立多个站点,将所有范围都包含在扫描仪的扫描范围内,每两个站点之间距离为3m,空旷区域可增加到4~5m,每两站点之间公共重叠区域不低于40%,站点设定完成后,按位置情况排列好先后顺序,并安装先从室内开设,再经过通道,最后到甲板,
按照这样一个大顺序进行,从室内设定起始站点到甲板设定达终端站点,按照提前设定好的顺序重复进行布置扫描仪,扫描仪调整水平,开启扫描仪进行扫描的操作过程,提高扫描质量及精度,扫描仪不能布置在高温及震动环境区域,使用水平仪进行检测,水平仪不允许偏出允许范围,扫描器不能对扫描器下方60度以下的范围进行扫描,从室内进行扫描时,应打开门捕捉室外区域进行扫描,当扫描房间外部时,门可以保持打开,可以捕捉到房间内部区域,当经过门和通道开口时,应对门和通道开口的两侧进行扫描,当经过门和通道开口时,应对门和通道开口的两侧进行扫描,本发明专利使用新型的扫描方法目的是为了克服传统扫描方法的不足,提供一种在确保扫描质量的前提下,大大提高工作效率,降低工程师的工作强度,提高扫描质量及精度,在单位时间内可以提升50%的工作效率,扫描精度提高50%~80%。
44.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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