一种手持式扫描仪锚点对准的装置的制作方法

1.本实用新型涉及激光雷达扫描仪技术领域，尤其涉及一种手持式扫描仪锚点对准的装置。


背景技术：

2.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。
3.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。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种手持式扫描仪锚点对准的装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种手持式扫描仪锚点对准的装置，包括外壳，所述外壳底部固定连接有手持部，所述外壳内部左侧支架之间固定连接有激光瞄准器，所述外壳右侧内壁上设置有电机，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，所述外壳内部设置有惯导单元，所述外壳顶部左侧中间贯穿并固定连接有透明板，所述激光瞄准器的顶部输出端位于透明板的正下方。
6.作为上述技术方案的进一步描述：
7.所述惯导单元与激光雷达、激光瞄准器以及电机均是与电脑端电性连接。
8.作为上述技术方案的进一步描述：
9.所述电机的主机体位于外壳内而输出端贯穿并伸出外壳的右侧中间。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述激光瞄准器能够发射可见光束并且打到物体表面会形成光斑
12.本实用新型具有如下有益效果：
13.本实用新型中，通过将激光瞄准器与手持式激光雷达扫描仪进行结合，利用激光瞄准器对准锚点，激光瞄准器发射的光束可通过手持式扫描仪顶部设置的透明板，通过激光瞄准器与外壳的相对角度可以计算得到瞄准靶点在激光雷达中扫描到的点云中的投影
位置信息，再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，能够方便快捷地完成手持式扫描仪建图与锚点之间的对齐。
附图说明
14.图1为本实用新型提出的一种手持式扫描仪锚点对准的装置的外观主视图；
15.图2为本实用新型提出的一种手持式扫描仪锚点对准的装置的内部结构示意图。
16.图例说明：
17.1、外壳；2、手持部；3、电机；4、激光雷达；5、激光雷达底座；6、惯导单元；7、激光瞄准器；8、透明板。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
20.参照图1-2，本实用新型提供的一种实施例：一种手持式扫描仪锚点对准的装置，包括外壳1，外壳1底部固定连接有手持部2，外壳1内部左侧支架之间固定连接有激光瞄准器7，可以握住手持部2移动扫描仪来进行激光瞄准器7与场景锚点之间的对齐，外壳1右侧内壁上设置有电机3，电机3的输出端固定连接有激光雷达底座5，激光雷达底座5顶部和底部内壁之间设置有激光雷达4，电机3工作可带动激光雷达底座5转动，而且电机5输出端转动一圈的时间是特定的，进而带动激光雷达4绕着中心轴转动，扩大激光雷达4可扫描的区域，外壳1内部设置有惯导单元6，惯导单元6为核心处理器，可接收由手机端或电脑端传递的信号，外壳1顶部左侧中间贯穿并固定连接有透明板8，激光瞄准器7的顶部输出端位于透明板8的正下方，方便激光光线穿过。
21.惯导单元6与激光雷达4、激光瞄准器7以及电机3均是与电脑端电性连接，激光雷达4扫描的场景区域信息、激光瞄准器7发射的光束长度以及电机3的转动圈数和时间等都是进行锚点场景坐标对准大地坐标的必要信息，电机3的主机体位于外壳9内而输出端贯穿并伸出外壳9的右侧中间，激光瞄准器7能够发射可见光束并且打到物体表面会形成光斑，物体为不透光的物体。
22.工作原理：在手持式扫描仪外壳1的顶部设置了一块透明板8，透明板8的下方是激光瞄准器7，使激光瞄准器7发射的光束可以透过透明板8，将手持式扫描仪上的激光瞄准器7对准场景的锚点，使激光瞄准器7产生的光斑与锚点重合，对准之后，在手机端或者电脑端点击虚拟瞄准按键，此时惯导单元6会接收到原点位置信息处理信号，扫描仪所在位置即会被设置为原点，同时该时刻也会被记录下来，随后电机3工作带动激光雷达底座5旋转，激光雷达4安装在激光雷达底座5上，会随着激光雷达底座5的转动而转动，电机3转动一圈的时间是固定的，这样激光雷达4就可以充分扫描到锚点周围的场景及锚点情况，通过激光瞄准器7与外壳1的相对角度可以计算得到瞄准靶点在激光雷达4中扫描到的点云中的投影位置信息，手持扫描仪利用slam的方式能够生成场景的整体点云图，一般只需要两个不同位置即可，多个位置更能增加标定的准确性，此时即可获得锚点在手持扫描仪生成的场景图中的坐标值，将该坐标值与锚点在大地坐标系下的坐标值利用非线性优化方法，即可完成手持式扫描仪建图与锚点对齐。
23.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种手持式扫描仪锚点对准的装置，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)底部固定连接有手持部(2)，所述外壳(1)内部左侧支架之间固定连接有激光瞄准器(7)，所述外壳(1)右侧内壁上设置有电机(3)，所述电机(3)的输出端固定连接有激光雷达底座(5)，所述激光雷达底座(5)顶部和底部内壁之间设置有激光雷达(4)，所述外壳(1)内部设置有惯导单元(6)，所述外壳(1)顶部左侧中间贯穿并固定连接有透明板(8)，所述激光瞄准器(7)的顶部输出端位于透明板(8)的正下方。2.根据权利要求1所述的一种手持式扫描仪锚点对准的装置，其特征在于：所述惯导单元(6)与激光雷达(4)、激光瞄准器(7)以及电机(3)均是与电脑端电性连接。3.根据权利要求1所述的一种手持式扫描仪锚点对准的装置，其特征在于：所述电机(3)的主机体位于外壳(1)内而输出端贯穿并伸出外壳(1)的右侧中间。4.根据权利要求1所述的一种手持式扫描仪锚点对准的装置，其特征在于：所述激光瞄准器(7)能够发射可见光束并且打到物体表面会形成光斑。

技术总结
本实用新型公开了一种手持式扫描仪锚点对准的装置，包括外壳，所述外壳底部固定连接有手持部，所述外壳内部左侧支架之间固定连接有激光瞄准器，所述外壳右侧内壁上设置有电机，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，所述外壳内部设置有惯导单元，所述外壳顶部左侧中间贯穿并固定连接有透明板。本实用新型中，通过将激光瞄准器与手持式激光雷达扫描仪进行结合，利用激光瞄准器对准锚点，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，能够方便快捷地完成手持式扫描仪建图与锚点之间的对齐。地完成手持式扫描仪建图与锚点之间的对齐。地完成手持式扫描仪建图与锚点之间的对齐。


技术研发人员：文驰 齐飞祥 李攀
受保护的技术使用者：长沙空维激光技术服务有限公司
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2023/1/30