井筒三維形貌測量裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)公開了一種井筒三維形貌測量裝置，其特征在于：包括激光雷達、X相機、Y相機、相機定位架和控制器，所述X相機、Y相機、激光雷達分別與相機定位架固定連接，所述X相機、Y相機、激光雷達分別與控制器相連接；所述X相機的主軸、Y相機的主軸、激光雷達的主軸三者相互垂直，所述X相機的主軸方向與井筒三維形貌測量裝置的X軸方向同向，所述Y相機的主軸方向與井筒三維形貌測量裝置的Y軸方向同向，所述激光雷達的主軸方向與井筒三維形貌測量裝置的Z軸方向同向，本實用新型專利技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、測量精度高等優(yōu)點。量精度高等優(yōu)點。量精度高等優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
井筒三維形貌測量裝置


[0001]本技術(shù)涉及形貌測量
，具體的說是一種井筒三維形貌測量裝置。

技術(shù)介紹

[0002]由于生產(chǎn)生活的需求，越來越多的場合中，需要對物體或空間的三維形貌進行測量，來輔助工程和設計需要。市面上已經(jīng)存在空間三維形貌的測量儀器，能得到物體或空間的三維形貌，分為定點的全景激光雷達測量儀器和可移動的多線和面陣激光雷達測量儀器。
[0003]定點的全景激光雷達測量儀器，可以對普通的物體和近場空間做高精度的全方位的測量，內(nèi)置的處理算法，可有效過濾噪聲，并減小測量誤差，可以達到極高的精度。
[0004]此種測量方式存在的問題是：此種方法適用于長寬高相當?shù)闹行〕叽缜逸^開放空間的測量，測量中不能移動，無法滿足狹長空間的有效測量。
[0005]采用可移動的多線和面陣激光雷達測量儀器，儀器使用激光雷達進行測量，儀器移動，激光雷達進行掃描，控制器根據(jù)掃描到的激光雷達點云特征點位置變化，來進行拼接，獲得全景形貌，這一類方法對于尺寸中等的空間以及較小尺寸的物體（例如類似于桌椅板凳大小的物體，或是室內(nèi)房間和走廊輪廓）測量效果較好。
[0006]此種測量儀器存在的問題是：需要保證測量物體的形貌輪廓具有很強的特征，否則會導致拼接失敗，當測量物體的形貌輪廓特征不明顯時，即使有激光掃描點云的顏色值和強度值作為輔助也無濟于事，該測量方法的誤差是不穩(wěn)定的，精度較低，隨著測量時間的加長和移動距離的增加，誤差會被逐漸放大，直至完全不可控，對于狹長空間的測量魯棒性過低，在狹長空間中測量效果不好。/>
技術(shù)實現(xiàn)思路

[0007]本技術(shù)的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、測量精度高的井筒三維形貌測量裝置。
[0008]本技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0009]一種井筒三維形貌測量裝置，其特征在于：包括激光雷達、X相機、Y相機、相機定位架和控制器，所述X相機、Y相機、激光雷達分別與相機定位架固定連接，所述X相機、Y相機、激光雷達分別與控制器相連接；
[0010]所述X相機的主軸、Y相機的主軸、激光雷達的主軸三者相互垂直，所述X相機的主軸方向與井筒三維形貌測量裝置的X軸方向同向，所述Y相機的主軸方向與井筒三維形貌測量裝置的Y軸方向同向，所述激光雷達的主軸方向與井筒三維形貌測量裝置的Z軸方向同向；
[0011]通過設置激光雷達進行掃描，再配合雙相機的圖片作為輔助，可以在不需要其他設備和數(shù)據(jù)作為參考的情況下，對于相對復雜的狹長空間進行有效的較高精度測量，得到測量空間的輪廓，結(jié)構(gòu)簡單、成本低。
[0012]本技術(shù)所述激光雷達的主軸為井筒三維形貌測量裝置的Z軸，所述激光雷達以井筒三維形貌測量裝置的三軸坐標原點為掃描中心，所述激光雷達的掃描面為井筒三維形貌測量裝置的XY平面，所述井筒三維形貌測量裝置的Z軸正向方向垂直于激光雷達掃描面向上；保證通過簡單的測量算法即可實現(xiàn)精準的測量。
[0013]本技術(shù)所述X相機主軸方向的延長線、Y相機主軸方向的延長線分別與井筒三維形貌測量裝置的Z軸相交；以進一步保證測量精度，測量算法能夠更簡單。
[0014]本技術(shù)所述激光雷達固定在相機定位架的頂部或底部，以減小井筒三維形貌測量裝置整體寬度，保證能夠適用于狹長空間測量。
[0015]本技術(shù)所述相機定位架上開設有X相機固定通道和Y相機固定通道，所述X相機固定通道和Y相機固定通道垂直設置，所述X相機固定在X相機固定通道中，所述Y相機固定在Y相機固定通道中，所述X相機的主軸與Y相機的主軸在同一平面上，相機定位架的設置，便于保證X相機、Y相機的安裝位置精確
[0016]本技術(shù)所述相機定位架上開設有X相機固定通道和Y相機固定通道，所述X相機固定通道和Y相機固定通道垂直設置，所述X相機固定通道設在Y相機固定通道的上方或下方，所述X相機固定在X相機固定通道中，所述Y相機固定在Y相機固定通道中；此種結(jié)構(gòu)設置，進一步減小井筒三維形貌測量裝置整體寬度，保證能夠適用于狹長空間測量。
[0017]本技術(shù)所述相機定位架包括左立板、右立板、底板、前立板和后立板，所述左立板和右立板左右相對設置，所述左立板的下端、右立板的下端分別與底板固定連接，所述底板的下端設有前后相對設置的前立板和后立板，所述前立板的上端、后立板的上端分別與底板固定連接，所述左立板與右立板之間形成X相機固定通道和Y相機固定通道其中之一，所述前立板與后立板之間形成X相機固定通道和Y相機固定通道其中另一；相機定位架的結(jié)構(gòu)設置緊湊，占用空間小。
[0018]本技術(shù)還包括三軸姿態(tài)陀螺儀，所述三軸姿態(tài)陀螺儀與相機定位架固定連接，所述三軸姿態(tài)陀螺儀與控制器相連接；通過設置三軸姿態(tài)陀螺儀，三軸姿態(tài)陀螺儀采集數(shù)據(jù)參與運算，進一步保證測量的精確性。
[0019]本技術(shù)還包括箱體，所述箱體頂部或底部開設有供激光雷達探頭穿出的雷達穿孔，前端面上開設有供X相機鏡頭穿出的X相機穿孔，側(cè)端面上開設有供Y相機鏡頭穿出的Y相機穿孔，所述相機定位架固定在箱體內(nèi)，所述激光雷達的探頭從雷達穿孔穿出，所述X相機鏡頭從X相機穿孔穿出，所述Y相機鏡頭從Y相機穿孔穿出；通過設置箱體，用于對激光雷達和雙相機進行保護。
[0020]本技術(shù)所述箱體外還設有照明燈一和照明燈二，所述照明燈一設在X相機一側(cè)并經(jīng)照明燈支架一與箱體固定連接，所述照明燈二設在Y相機一側(cè)并經(jīng)照明燈支架二與箱體固定連接；通過設置照明燈，便于X相機、Y相機在狹長黑暗環(huán)境下進行拍照，進一步保證測量精度。
[0021]本技術(shù)的有益效果為：通過設置激光雷達進行掃描，再配合雙相機的圖片作為輔助，可以在不需要其他設備和數(shù)據(jù)作為參考的情況下，對于相對復雜的狹長空間進行有效的較高精度測量，得到測量空間的輪廓，結(jié)構(gòu)簡單、成本低。
附圖說明
[0022]圖1是本技術(shù)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本技術(shù)整體結(jié)構(gòu)主視圖。
[0024]圖3是本技術(shù)整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0025]圖4是本技術(shù)整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0026]圖5是本技術(shù)箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6是本技術(shù)箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0028]圖7是本技術(shù)相機定位架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖8是本技術(shù)相機定位架結(jié)構(gòu)主視圖。
[0030]圖9是本技術(shù)相機定位架結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0031]附圖標記：箱體
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1、相機定位架
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2、左立板
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2011、右立板
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2012、上左橫板
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2021、上右橫板
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2022、前立板
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2031、后立板
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2032、前支撐板
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2041、后支撐板
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2042、底板
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205、X相機固定通道
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206本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種井筒三維形貌測量裝置，其特征在于：包括激光雷達、X相機、Y相機、相機定位架和控制器，所述X相機、Y相機、激光雷達分別與相機定位架固定連接，所述X相機、Y相機、激光雷達分別與控制器相連接；所述X相機的主軸、Y相機的主軸、激光雷達的主軸三者相互垂直，所述X相機的主軸方向與井筒三維形貌測量裝置的X軸方向同向，所述Y相機的主軸方向與井筒三維形貌測量裝置的Y軸方向同向，所述激光雷達的主軸方向與井筒三維形貌測量裝置的Z軸方向同向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井筒三維形貌測量裝置，其特征在于：所述激光雷達的主軸為井筒三維形貌測量裝置的Z軸，所述激光雷達以井筒三維形貌測量裝置的三軸坐標原點為掃描中心，所述激光雷達的掃描面為井筒三維形貌測量裝置的XY平面，所述井筒三維形貌測量裝置的Z軸正向方向垂直于激光雷達掃描面向上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種井筒三維形貌測量裝置，其特征在于：所述X相機主軸方向的延長線、Y相機主軸方向的延長線分別與井筒三維形貌測量裝置的Z軸相交。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種井筒三維形貌測量裝置，其特征在于：所述激光雷達固定在相機定位架的頂部或底部。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種井筒三維形貌測量裝置，其特征在于：所述相機定位架上開設有X相機固定通道和Y相機固定通道，所述X相機固定通道和Y相機固定通道垂直設置，所述X相機固定在X相機固定通道中，所述Y相機固定在Y相機固定通道中，所述X相機的主軸與Y相機的主軸在同一平面上。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種井筒三維形貌測量裝置，其特征在于：所述相機定位架上開設有X相機固定通道和Y...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡濤，楊彬，黃星植，叢家梁，
申請(專利權(quán))人：威海晶合數(shù)字礦山技術(shù)有限公司，
類型：新型
國別省市：