带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪制造技术

本发明专利技术提供了带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，涉及激光扫描仪领域。本发明专利技术提供的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，通过倾斜窗口镜，使窗口镜与三棱镜反射面的棱边形成一个小角度的夹角，这样在任何情况下，从扫描三棱镜所反射出的光线就不会垂直的照射在窗口镜上，就避免了经窗口镜反射的光线沿原路返回进入探测器中，从而有效降低了这种杂光干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光扫描仪领域，具体而言，涉及带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪。
技术介绍
三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势.三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。按照测量方式的不同对三维激光扫描仪进行分类，可以分为如下三类：基于脉冲式基于相位差；基于三角测距原理。不论是上述哪种扫描仪，均需要使用激光发射器将激光发出，并且通过探测器接收被测物所返回的激光，进而才能够通过测距模块进行计算(计算的内容如发出光线和收到光线之间的时间差等)。下面对一般的三维激光扫描仪的光线传播过程进行简要介绍。如图1所示，激光发射端产生激光光线，激光光线首先穿过反射镜到达扫描三棱镜(扫描三棱镜的作用是通过转动三棱镜来改变激光发射的角度，进而进行全方位的扫描)，激光光线经过扫描三棱镜改变角度后，通过窗口镜射出。当激 光光线到达被测物体之后，产生反射光线，之后，反射光线经过窗口镜反射到扫描三棱镜上，进而通过反射镜传播到探测器上，之后探测器的测距模块工作，进行后续计算，再更进一步的完成被测物体的三维建模。除了上述所说的激光光线的一般传播过程外，传统的三位激光扫描仪在工作的时候，即激光光线在传播的时候还会产生一些不应该出现的光线。比如发射激光的时候，经过扫描三棱镜改变角度的激光光线在通过窗口镜射出的同时，还会有一部分激光光线被窗口镜反射回来，这部分被窗口镜反射回来的光线同样会经过扫描三棱镜和反射镜，进而传播到探测器中，这会影响到探测器接收到被测物体发出的反射光线，也就会影响后续的实物建模。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，以提高三维激光扫描仪中探测器的工作精度。第一方面，本专利技术实施例提供了带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，包括：固定框架，所述固定框架的一端设置有窗口镜，所述固定框架的内部设置有扫描三棱镜和激光发射端；所述激光发射端所发出的发射激光能够经过扫描三棱镜的反射面反射后，经过所述窗口镜后射出；参考直线与参考平面的夹角为锐角；其中，所述参考直线是所述反射面的棱边所在的直线；所述参考平面是所述窗口镜所在的平面。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述参考直线与所述参考平面的夹角大于0度，且小于15度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述参考直线与所述参考平面的夹角大于2度，且小于10度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述参考直线与所述参考平面的夹角为4.8度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述参考直线与所述参考平面的夹角为5.5度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述窗口镜与重力线的夹角大于8度，小于25度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述窗口镜与重力线的夹角大于10度，小于22度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括连接在窗口镜和所述固定框架之间的方形窗框，所述窗框包括长条形的上固定沿和下固定沿，所述上固定沿与所述下固定沿相互平行，所述上固定沿所在的直线与所述参考直线的夹角为4.8度；所述窗口镜的上边沿和下边沿分别与所述上固定沿和下固定沿重合式连接，以使所述窗口镜固定在所述窗框上。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述窗框包括长条形的左固定沿和右固定沿，所述左固定沿与所述右固定沿相互平行，所述左固定沿所在的直线与重力线的夹角为19.5度；所述窗口镜的左边沿和右边沿分别与所述左固定沿和右固定沿重合式连接，以使所述窗口镜固定在所述窗框上。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，还包括连接在窗口镜和所述固定框架之间的窗框，所 述窗框上设置有左固定件、右固定件、上固定件和下固定件，所述窗口镜的左边沿与所述左固定件连接，所述窗口镜的右边沿与所述右固定件连接，所述窗口镜的上边沿与所述上固定件连接，所述窗口镜的下边沿与所述下固定件连接；所述左固定件与所述右固定件之间的连线与所述参考直线的夹角大于2度，小于8度；所述上固定件与所述下固定件之间的连线与所述重力线的夹角本专利技术实施例提供的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，采用改变三棱镜反射面的棱边与窗口镜之间夹角的方式，与现有技术中由于三棱镜反射面的棱边与窗口镜平行，当三棱镜旋转到某个角度的时候，激光发射端射出的光线经过三棱镜反射后，照射到窗口镜的时，光线会被窗口镜按照原光路反射回来(此时窗口镜所在的平面与照射到窗口镜上的光线所在的直线垂直)，之后窗口镜反射回来的光线会照射入探测器中，由于探测器的目的是接受目标所反射回来的光线，因此当探测器接收到窗口镜所发射回来的光线后便会影响探测器的正常工作相比，其在改变了三棱镜反射面的棱边与窗口镜之间夹角后，任何情况下，从扫描三棱镜所反射出的光线不会垂直的照射在窗口镜上，进而窗口镜虽然还是会反射该光线，但反射光线不再原路返回，避免了窗口镜反射回来的光线射入探测器中，从而提高了探测器的工作精度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普 通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了相关技术中，带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪的工作原理示意图；图2示出了本专利技术实施例所提供的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪的俯视结构图；图3示出了相关技术中的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪的俯视结构图；图4示出了本专利技术实施例所提供的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪的侧视结构图；图5示出了本专利技术实施例所提供的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪的立体图。主要元件符号说明：101，窗口镜；102，扫描三棱镜；103，反射面的棱边；104，激光发射端。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，其特征在于，包括：固定框架，所述固定框架的一端设置有窗口镜，所述固定框架的内部设置有扫描三棱镜和激光发射端；所述激光发射端所发出的发射激光能够经过扫描三棱镜的反射面反射后，经过所述窗口镜后射出；参考直线与参考平面的夹角为锐角；其中，所述参考直线是所述反射面的棱边所在的直线；所述参考平面是所述窗口镜所在的平面。

【技术特征摘要】
1.带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，其特征在于，包括：固定框架，所述固定框架的一端设置有窗口镜，所述固定框架的内部设置有扫描三棱镜和激光发射端；所述激光发射端所发出的发射激光能够经过扫描三棱镜的反射面反射后，经过所述窗口镜后射出；参考直线与参考平面的夹角为锐角；其中，所述参考直线是所述反射面的棱边所在的直线；所述参考平面是所述窗口镜所在的平面。2.根据权利要求1所述的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，其特征在于，所述参考直线与所述参考平面的夹角大于0度，且小于15度。3.根据权利要求2所述的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，其特征在于，所述参考直线与所述参考平面的夹角大于2度，且小于10度。4.根据权利要求3所述的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，其特征在于，所述参考直线与所述参考平面的夹角为4.8度。5.根据权利要求3所述的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，其特征在于，所述参考直线与所述参考平面的夹角为5.5度。6.根据权利要求1所述的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，其特征在于，所述窗口镜与重力线的夹角大于8度，小于25度。7.根据权利要求6所述的带有倾斜式窗口镜的三维激光扫描仪，其特征在于，所述窗口镜与重力线的夹角大于10度，小于22度。8.根据权利要求1所述的带有倾斜式...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁国康，张东虎，肖亮，胡庆武，毛庆洲，陈小宇，杨正，符运强，
申请(专利权)人：武汉海达数云技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42