本實用新型屬于雷達系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種三維激光雷達系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前市場現(xiàn)有的激光雷達掃描系統(tǒng)大多只能進行二維掃描,而實際使用中一些場景需要進行三維的掃描。為了滿足這個需求,在使用中有一些應(yīng)用可進行三維掃描。
一種應(yīng)用就是在進行車輛或傳送帶上物體外形掃描和體積測量的應(yīng)用中,二維激光雷達固定安裝,被掃描物體按照一定速度通過二維激光雷達掃描區(qū)域,然后對整個過程獲得的數(shù)據(jù)用機型軟件處理,從而得到所需結(jié)果。這種應(yīng)用相對較易實現(xiàn),但由于要求被測物體按照嚴(yán)格的要求移動,所以其應(yīng)用場合受很大限制。
另外一種應(yīng)用是在大型煤、礦石等堆體的體積測量中,利用一個高精度的旋轉(zhuǎn)平臺帶動二維激光器旋轉(zhuǎn),根據(jù)激光器掃描數(shù)據(jù)和激光器的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)進行對應(yīng)得出所掃描物體的三維掃描數(shù)據(jù)。這種方法可以測量靜止的物體,對被測物沒太嚴(yán)格的要求,但由于二維激光雷達本身體積和重量都很大,在旋轉(zhuǎn)過程中由于其慣性太大而不能進行快速運動,造成測量緩慢,雷達運動過程中的震動還會使測量結(jié)果產(chǎn)生較大誤差。
還有一種應(yīng)用是一個掃描激光可發(fā)射多條光線,可近似于三維激光雷達的掃描系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在某些應(yīng)用場合有其使用價值,例如在大型設(shè)備防撞系統(tǒng)中使用。但由于這種方法相當(dāng)于多臺二維掃描系統(tǒng)集成在一個激光雷達系統(tǒng)中,激光光束的數(shù)量在實現(xiàn)中受到很大限制,無法使用其進行體積外形的掃描,而且成本也很高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的問題是提供一種測量精確,安全可靠,應(yīng)用范圍廣的三維激光雷達系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種三維激光雷達系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)運算控制器、二維激光雷達、伺服電機控制器、伺服電機和測距激光反射鏡,所述數(shù)據(jù)運算控制器分別與二維激光雷達和伺服電機控制器相連;所述伺服電機分別與測距激光反射鏡和伺服電機控制器相連;
所述數(shù)據(jù)運算控制器用于發(fā)出指令,通過伺服電機控制器控制伺服電機運動到需要的角度;所述伺服電機用于帶動測距激光反射鏡運動到相應(yīng)位置;
所述二維激光雷達用于發(fā)射掃描光線,發(fā)射出的掃描光線在經(jīng)過所述測距激光反射鏡反射之后到達被測物體表面,光束在被測物體表面反射之后沿原路返回,所述二維激光雷達完成掃描后,所述數(shù)據(jù)運算控制器用于將掃描數(shù)據(jù)與測距激光反射鏡偏振角度同步得到一組掃描數(shù)據(jù);
所述測距激光反射鏡用于在處于所需的各個位置掃描完成后,所得的一組數(shù)據(jù)經(jīng)過處理可形成三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
由于采用上述技術(shù)方案,本實用新型可實現(xiàn)對靜止物體的外形掃描,并且根據(jù)需求實現(xiàn)高精度掃描,同時也避免了直接轉(zhuǎn)動二維雷達的速度慢而且產(chǎn)生振動會導(dǎo)致的誤差。利用二維激光掃描系統(tǒng)進行二次集成實現(xiàn)三維掃描的功能,創(chuàng)造出一款可以避免目前市場所擁有的三維激光掃描系統(tǒng)所存在的問題的產(chǎn)品,使其在有限成本內(nèi)適用于更多的使用場景。
本實用新型的有益效果是:具有測量精確,安全可靠,應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。
附圖說明
下面通過參考附圖并結(jié)合實例具體地描述本實用新型,本實用新型的優(yōu)點和實現(xiàn)方式將會更加明顯,其中附圖所示內(nèi)容僅用于對本實用新型的解釋說明,而不構(gòu)成對本實用新型的任何意義上的限制,在附圖中:
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖
圖中:
1、數(shù)據(jù)運算控制器 2、二維激光雷達 3、伺服電機控制器
4、伺服電機 5、測距激光反射鏡
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型一種三維激光雷達系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)運算控制器1、二維激光雷達2、伺服電機控制器3、伺服電機4和測距激光反射鏡5,所述數(shù)據(jù)運算控制器1分別與二維激光雷達2和伺服電機控制器3相連;所述伺服電機4分別與測距激光反射鏡5和伺服電機控制器3相連;所述數(shù)據(jù)運算控制器1用于發(fā)出指令,通過伺服電機控制器3控制伺服電機4運動到需要的角度;所述伺服電機4用于帶動測距激光反射鏡5運動到相應(yīng)位置;所述二維激光雷達2用于發(fā)射掃描光線,發(fā)射出的掃描光線在經(jīng)過所述測距激光反射鏡5反射之后到達被測物體表面,光束在被測物體表面反射之后沿原路返回,所述二維激光雷達2完成掃描后,所述數(shù)據(jù)運算控制器1用于將掃描數(shù)據(jù)與測距激光反射鏡5偏振角度同步得到一組掃描數(shù)據(jù);所述測距激光反射鏡5用于在處于所需的各個位置掃描完成后,所得的一組數(shù)據(jù)經(jīng)過處理可形成三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
本實用新型可實現(xiàn)對靜止物體的外形掃描,并且根據(jù)需求實現(xiàn)高精度掃描,同時也避免了直接轉(zhuǎn)動二維雷達的速度慢而且產(chǎn)生振動會導(dǎo)致的誤差。利用二維激光掃描系統(tǒng)進行二次集成實現(xiàn)三維掃描的功能,創(chuàng)造出一款可以避免目前市場所擁有的三維激光掃描系統(tǒng)所存在的問題的產(chǎn)品,使其在有限成本內(nèi)適用于更多的使用場景,尤其可用于飛機目視泊位引導(dǎo)系統(tǒng)。
以上對本實用新型的實施例進行了詳細說明,但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例,不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型范圍所作的均等變化與改進等,均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。