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专利号: 201810046738X
申请人: 常景测量科技(武汉)有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-05-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种手持式激光扫描仪数据传输系统,其特征在于:用于门窗形状检测与提取,该数据传输系统由扫描模块(1)、陀螺仪模块(2)、数据处理模块(3)和无线收发模块(4)组成,扫描模块(1)、陀螺仪模块(2)分别和数据处理模块(3)连接,数据处理模块(3)连接无线收发模块(4),数据处理模块(3)中包括第一处理芯片(31)、第二处理芯片(32)、缓存芯片(33)和第三处理芯片(34);

扫描模块(1)和陀螺仪模块(2)产生的数据分别由第一处理芯片(31)和第二处理芯片(32)同时读取,并按时间顺序存入缓存芯片(33)中;第三处理芯片(34)从缓存芯片(33)中,按时间顺序一一对应取出陀螺仪数据和扫描模块数据,通过无线收发模块(4)发送,将数据传输到远程服务器或手机客户端,用于执行以下流程实现对场景门窗进行形状检测和参数提取,步骤1,数据准备,包括对原始的点云数据进行预处理,得到去除粗差的点云数据;

步骤2,边缘提取,包括对步骤1所得去除粗差的点云数据进行边缘提取;

步骤3,形状判断,包括根据边缘提取的结果判断该点云形状,

步骤3.1,将三维点云向垂直于门框平面方向投影至二维,然后将二维点云图划分格网,提取中间位置的内部网格;

步骤3.2,判断内部格网的点数是否大于预设的相应阈值,若是,则认为是L形,结束判断,用6条直线拟合门窗的6条边,进入步骤5;若不是,则认为是其他形状,进入步骤3.3;

步骤3.3,将点云的边缘提取结果分割为上下左右四个部分;

步骤3.4,用上部分拟合出一条直线,得到拟合的直线与上部分的相关系数,当拟合的相关系数R大于预设的相应阈值,则认为门窗形状是矩形,结束判断,进入步骤4;若不是,则认为是别的形状,进入步骤3.5;

步骤3.5,用圆弧去拟合上部分,得到拟合的相关系数R1;用两段直线去拟合上部分,得到拟合的相关系数R2,若R1>=R2,则认为门窗上方是圆弧形,反之则门窗上方是三角形;

步骤4,用直线拟合点云边缘的左、右和下部分;

步骤5,误差控制,包括拟合数据与点云数据逐点计算拟合误差,然后计算决定系数,提取出决定系数满足相应阈值的拟合参数。

2.根据权利要求1所述手持式激光扫描仪数据传输系统,其特征在于:扫描模块(1)控制输入端与第一处理芯片(31)控制输出端连接,扫描模块(1)数据输出端与第一处理芯片(31)数据输入端连接;陀螺仪模块(2)控制输入端与第二处理芯片(32)控制输出端连接,陀螺仪模块(2)数据输出端与第二处理芯片(32)数据输入端连接;第一处理芯片(31)和第二处理芯片(32)的数据输出端与缓存芯片(33)的数据输入端连接;缓存芯片(33)的数据输出端与第三处理芯片(34)的数据输入端连接;第三处理芯片(34)两个通信端口分别连接第一处理芯片(31)的通信端口和第二处理芯片(32)的通信端口;第三处理芯片(34)的数据输出端连接无线收发模块(4)的数据输入端;第三处理芯片(34)的数据输入端连接无线收发模块(4)的数据输出端。

3.根据权利要求1或2所述手持式激光扫描仪数据传输系统,其特征在于:第三处理芯片(34)从缓存芯片(33)中,按时间顺序一一对应取出陀螺仪数据和扫描模块数据,通过无线收发模块(4)发送之后,用户端收到数据,首先根据数据包的编号判断扫描数据包和陀螺仪数据包是否对应,如不对应则说明数据包不是同一时刻的测量结果,丢弃;判断数据包对应后,将扫描数据包中的角度和位置数组提取出来,同时将陀螺仪数据包中的三轴角度、三轴加速度和时间数组提取,构建扫描数据测量时刻的坐标系,并根据前一个陀螺仪数据包的三轴角度、三轴加速度和时间数组,对所构建的坐标系进行偏移和翻转;得到当前扫描数据包中角度和位置数组对应的绝对空间坐标;对于第一组扫描数据包和陀螺仪数据包,则作为基础原点和后续数据包的参考。

4.根据权利要求1或2所述手持式激光扫描仪数据传输系统,其特征在于:用户端发出的控制命令由无线收发模块(4)接收后,发送给第三处理芯片(34),再由第三处理芯片(34)根据控制命令内容判断发送给第一处理芯片(31)或第二处理芯片(32),最终将控制命令发送给扫描模块(1)或陀螺仪模块(2)。