在一种用于对环境进行光学扫描和测量的设备中，该设备被设计作为激光扫描器（１０），该激光扫描器（１０）具有：中心（Ｃ１０），该中心（Ｃ１０）为扫描限定该激光扫描器（１０）的静止参考系和该扫描的中心（Ｃｉ）；光发射器（１７），该光发射器（１７）发射出发射光束（１８）；光接收器（２１），该光接收器（２１）接收被激光扫描器（１０）的环境中的对象（Ｏ）反射或者在其他情况下被散射的接收光束（２０）；以及，控制和评估单元（２２），该控制和评估单元（２２）为扫描的多个测量点（Ｘ）至少确定中心（Ｃｉ）和对象（Ｏ）之间的距离（ｄ），其中，用于用具有不同中心（Ｃ１、Ｃ２、…）的若干次扫描对场景进行记录的激光扫描器（１０）作为整体在中心（Ｃ１、Ｃ２、…）之间是能够移动的，扫描器鼠标（３０）被设置作为用于对激光扫描器作为整体在不同中心（Ｃ１、Ｃ２、…）之间所循的路径进行记录的光学设备，该扫描器鼠标（３０）是被分配给激光扫描器（１０）的，且该扫描器鼠标（３０）光学地记录激光扫描器（１０）作为整体相对于参考面（Ｇ）的运动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有权利要求1的通用术语的特征的设备。
技术介绍
借助于诸如根据例如DE 20 2006 005 643 Ul已知且被设计作为激光扫描器的设备，可以对该激光扫描器的环境进行光学扫描和测量。如果要通过借助不同目标结合 (join)在一起的若干次扫描来采集场景，则可以借助于全球定位系统(GPS)近似地确定相应扫描的中心，以使得可以明确地定位和识别扫描中的目标。该方法在封闭的大厅中失效， 这是个问题。
技术实现思路
本专利技术是基于对上述类型的设备进行改进的目的的。该目的是根据本专利技术、借助于包括权利要求1的特征的设备来实现的。从属权利要求涉及有利的配置。激光扫描器的位置在多次扫描之间改变。代替激光扫描器从旧的中心到新的中心所循的路径，可以考虑激光扫描器(例如基座)的参考点的路径，该参考点相对于扫描过程是静止的。根据本专利技术的设备使得可以至少近似地跟踪该路径，即旧的中心和新的中心之间的差异向量。然后，为了该目的而进行的扫描可以更加容易地被结合在一起(被配准)， 这是因为可以更加容易地对扫描中所包含的、在已知所循的路径时可以很好地评估其位置的目标进行定位和识别。对近似位置的了解是足够的，这是因为借助于图像处理，可以对偏差进行校正——达到特定值。借助于光学测量设备来跟踪路径，其中，如根据导航所已知的，其他测量方法和设备(例如惯性传感器)可以与该光学设备组合。在下文中应该理解， 概念“参考面”将不限于确定的三维对象的确切地限定的表面，还可以是具有例如达到地平线的区域的场景。扫描器鼠标可以与参考面相接触。可以借助于托架容易地移动激光扫描器。还可以自由地移动激光扫描器，即手动地将激光扫描器从旧的中心转移到新的中心。激光扫描器和/或扫描器鼠标的移动可以相对于参考面在任何方向上发生，即呈现平行分量和垂直分量。扫描器鼠标优选地与激光扫描器固定连接，例如，扫描器鼠标可以安装在激光扫描器上、安装在托架上或者安装在支架上。优选地，用光学计算机鼠标技术设计扫描器鼠标，S卩，用于记录激光扫描器作为整体的运动，扫描器鼠标确定光流。优选地，扫描器鼠标包括光源、传感器和计算单元，其中例如发光二极管(LED)或激光器的光源将光发射到参考面上；传感器具有空间分辨率， 特别地是以固定的间隔采集来自受辐照的参考面的数据——特别地是采集参考表面的图片——的相机；计算单元将采集到的图像相互比较并且借助于差异来计算扫描器鼠标相对于参考面的移动。为了该目的，优选地，计算单元确定光流，即像素的速度向量场。计算机鼠标技术提供了短距离聚焦。扫描器鼠标需要更长的焦距。因此，扫描器鼠标设置有优选地替换计算机鼠标透镜的至少一个(或若干个)(光学)元件。扫描器鼠标及其(光学)元件可以安装在激光扫描器上。在最简单的情况下，如果参考面被很好地照射，则扫描器鼠标可以包括传感器而无需光源。对扫描器鼠标的数据的评估也可以在现有的评估单元中进行。必须将激光扫描器的数据和激光扫描器的扫描器鼠标的数据结合在一起用于评估、特别地用于链接(link)。为了该目的，在扫描期间——特别是连续地或者在每次扫描之后或者在所有扫描之后——扫描器鼠标可以例如借助于具有限定的接口的线缆或者借助于无线电连接到控制和评估单元。然而，也可以仅在记录全部场景之后——即进行所有扫描之后——例如在可以是分离的计算机的外部评估单元中，将数据结合在一起用于评估——特别地用于链接。初始同步利于链接。扫描器鼠标的数据还可以存贮在可以代替扫描器鼠标连接到评估单元的数据存储器中。激光扫描器可以包括若干个扫描器鼠标，这些扫描器鼠标可以朝着不同的方向。 然后，这些扫描器鼠标的数据——特别是光流——被结合在一起且被评估，如果需要则与另外的测量设备的数据结合在一起且被评估。可替换地，扫描器鼠标设置有全向相机(例如鱼眼)。附图说明下面，以在附图中示出的示例性实施例为基础，更详细地阐明本专利技术，在附图中图1示出了借助于不同地定位的激光扫描器、用若干次扫描对场景进行记录的示意图，图2示出了安装在托架上的、具有扫描器鼠标的激光扫描器的示意图，图3示出了扫描器鼠标的非常示意性的图示，图4示出了激光扫描器的局部剖视图，以及图5示出了托架的局部示意图。具体实施例方式激光扫描器10被设置作为用于对激光扫描器10的环境进行光学扫描和测量的设备。激光扫描器10具有测量头12和基座14。测量头12安装在基座14上作为可以绕着垂直轴线旋转的单元。测量头12具有反射镜16，该反射镜16可以绕着水平轴线旋转。两个旋转轴线的交点称为激光扫描器10的中心C1(l。测量头12还设置有用于发射出发射光束18的光发射器17。优选地，发射光束18 是波长大约为340nm至1600nm的可见范围内的(例如790nm的)激光束。然而，原则上还可以使用其他的、具有例如更长波长的电磁波。发射光束18是调幅的，该调幅例如采用正弦波形调制信号或者采用矩形波形调制信号。发射光束18由光发射器17发射到反射镜16 上，该发射光束18在该反射镜16上被转向并被发射到环境中。在环境中被对象0反射或者在其他情况下被散射的接收光束20被反射镜16捕获、被偏转并被定向到光接收器21上。 发射光束18的方向和接收光束20的方向是由反射镜16和测量头12的角位置产生的，反射镜16和测量头12的角位置取决于反射镜16和测量头12的相应的旋转驱动装置的位置， 旋转驱动装置的位置又分别用一个编码器来记录。控制和评估单元22具有到测量头12中的光发射器17及到测量头12中的光接收器21的数据连接，由此，部分控制和评估单元225也可以布置在测量头12的外部，例如连接到基座14的计算机。控制和评估单元22根据发射光束18和接收光束20的传播时间为多个测量点X确定激光扫描器10和对象0(处的受照射点)之间的距离d。为了该目的，确定并评估两个光束18和20之间的相移。借助于反射镜16的(快速)旋转沿着圆周进行扫描。由于测量头12相对于基座 14的(缓慢)旋转，整个空间借助于这些圆周被逐步地扫描。这种测量的测量点X的整体被称为扫描。激光扫描器10的中心Cltl为这种扫描限定了激光扫描器10的静止参考系，在该静止参考系中基座14静止。例如在US 7, 430, 068 B2和DE 20 2006 005 643 Ul中，对激光扫描器10的进一步的细节、以及特别地对测量头12的设计的进一步的细节进行了描述，各个公开通过引用被并入。通过对激光扫描器10的环境进行光学扫描和测量来对特定的场景进行扫描。不能用单次扫描记录的场景(诸如具有许多底切(undercut)的对象0或者框架结构)是有可能的。为了该目的，在不同的位置处布置(set up)激光扫描器10( S卩，激光扫描器10的中心Cltl限定了不同的中心Ci (为每次扫描限定对应于激光扫描器10的中心Cltl的特定中心Ci))，并且重复进行扫描和测量过程(即，以限定的中心Ci进行一次扫描，该扫描总是对同一个场景进行记录，但从不同的视角进行)。必须在公用坐标系中对同一场景的不同扫描进行配准，这称为配准(视觉配准)。在进行扫描之前，若干个目标T1, T2,----即特定对象0——可以被悬置(suspend)在环境中。然后，若干次在新位置处布置激光扫描器10——本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于对环境进行光学扫描和测量的设备，所述设备被设计作为激光扫描器（１０），所述激光扫描器（１０）具有：中心Ｃ１０，所述中心Ｃ１０为扫描限定所述激光扫描器（１０）的静止参考系和所述扫描的中心Ｃｉ；光发射器（１７），所述光发射器（１７）发射出发射光束（１８）；光接收器（２１），所述光接收器（２１）接收被所述激光扫描器（１０）的所述环境中的对象（Ｏ）反射或者在其他情况下被散射的接收光束（２０）；以及，控制和评估单元（２２），所述控制和评估单元（２２）为所述扫描的多个测量点（Ｘ）至少确定所述中心Ｃｉ与所述对象（Ｏ）之间的距离（ｄ），其中，用于用具有若干个不同中心Ｃ１、Ｃ２、．．．的扫描对场景进行记录的所述激光扫描器（１０）作为整体在所述不同中心Ｃ１、Ｃ２、．．．之间是能够移动的，其特征在于，扫描器鼠标（３０）被设置作为用于对所述激光扫描器（１０）作为整体在所述不同中心Ｃ１、Ｃ２之间所循的路径进行记录的光学设备，所述扫描器鼠标（３０）是被分配给所述激光扫描器（１０）的，且所述扫描器鼠标（３０）光学地记录所述激光扫描器（１０）作为整体相对于参考面（Ｇ）的运动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：莱因哈德·贝克，
申请(专利权)人：法罗技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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