(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210914389.5 (22)申请日 2022.08.01 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114964185 A (43)申请公布日 2022.08.30 (73)专利权人 西安德普赛科计量设备有限责任 公司 地址 710000 陕西省西安市西安经济技 术 开发区草滩街道建元路奥达文景观园 小区7号楼 2-2602 (72)发明人 代满仓　曹云祥　 (74)专利代理 机构 西安泛想力专利代理事务所 (普通合伙) 6126 0 专利代理师 张涛(51)Int.Cl. G01C 15/00(2006.01) G01B 11/24(2006.01) G06T 17/00(2006.01) G06V 20/64(2022.01) F16M 11/04(2006.01) F16M 11/06(2006.01) F16M 11/18(2006.01) F16M 11/24(2006.01) 审查员 许国亚 (54)发明名称 一种空间数据测量装置及其测量方法 (57)摘要 本发明属于空间测量技术领域， 具体公开了 一种空间数据测量装置及其测量方法， 装置包括 三脚架、 测量组件和控制组件； 所述测量组件包 括底座、 第一移动部、 第二移动部和激光扫描仪， 所述激光扫描仪设置在所述第一移动部和第二 移动部外表面； 控制 组件包括柜体， 所述柜体内 设置有控制装置、 以及分别与所述控制装置连接 的电源、 接收器和驱动器。 本发明可以对获取的 测量数据进行融合匹配， 通过从不同方位对目标 的扫描得到的多个测量数据， 基于这些测量数据 得到的含有目标的图像集， 将含有目标的多个图 像集依次输入至3DSOM软件中进行建模， 以从不 同方位对得到的轮廓进行修 订。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114964185 B 2022.11.29 CN 114964185 B 1.一种空间数据测量装置， 其特 征在于， 包括 三脚架和 测量组件； 所述测量组件包括底座、 第 一移动部、 第二移动部和激光扫描仪， 所述激光扫描仪设置 在所述第一移动部和第二移动部 外表面； 所述底座顶部固定设置有第一滑块， 所述第一移动部底部设置有第一导轨， 所述第一 滑块与所述第一导轨滑动连接； 所述第一移动部顶部设置有第三导轨， 第二移动部底部设 置有第二导轨， 所述第一移动部和第二移动部之间设置有第二滑块， 所述第二滑块的底部 和顶部分别与所述第三 导轨和第二 导轨滑动连接； 所述第一移动部内部设置有第一丝杠， 所述第一丝杠的一端连接有第一电机， 另一端 与所述第一移动部的一侧 壁通过轴承连接， 所述第一丝杠上贯穿设置有螺栓块， 所述螺栓 块的顶部与所述第一移动部的顶部内壁固定连接， 用于带动第一移动部沿第一导轨滑动； 所述第二移动部内部设置有第二丝杠， 所述第二丝杠的一端连接有第二电机， 另一端与所 述第二移动部的一侧 壁通过轴承连接， 所述第二丝杠上贯穿设置有螺栓块， 所述螺栓块的 顶部与所述第二移动部的顶部内壁固定连接， 用于带动第二移动部沿第二 导轨滑动； 所述三脚架 的顶部设置有支撑平台， 所述支撑平台顶部设置有转动部， 所述支撑平台 底部设置有水平仪， 所述转动部的一端与所述支撑平台转动连接， 另一端与所述底座固定 连接； 控制组件， 所述控制组件与所述第一电机、 第二电机和激光扫描仪分别电性连接； 所述控制组件包括柜体， 所述柜体内设置有控制装置、 以及分别与所述控制装置连接 的电源、 接收器、 驱动器； 所述柜体表面设置有显示器和 触摸屏， 所述显示屏和 触摸屏分别 与所述控制装置电性连接； 所述接收器用于 接收所述激光扫描仪的测量结果； 所述驱动器用于控制所述第一电机和第二电机的运动速度和方向； 所述控制装置具有： 时钟单元， 所述时钟单 元被配置成为数据的接收提供 标准时钟时序； 处理器， 用于基于时序实时检测接收到的第 一测量数据中每一组第 一图像集所对应的 转动部基于坐标原点的转动角度分量； 控制命令生成部， 响应于所述 转动角度分量并基于转动角度分量形成控制信号； 执行器， 与驱动器耦合， 基于所述控制信号以使得驱动器控制转动部的转动速率， 从而 控制每一 转动角度分量对应的第一图像集； 目标检测器， 用于将获取的第一图像集输入至目标检测器以检测目标 是否存在； 3DSOM软件， 将含有目标的多个所述第一图像集依次输入至3DSOM软件中进行建模， 以 获取目标的第一轮廓； 测量时， 以水平仪的底部为坐标原点建立三维坐标系； 通过三脚架顶部的转动部带动 测量组件转动， 通过接 收器获取第一测 量数据， 所述接 收器将所述第一测量数据基于时序 实时传输至控制装置内置的处理器中， 其中， 所述处理器用于基于时序实时检测接 收到的 第一测量数据中每一组第一图像集所对应的转动部基于坐标原 点的转动角度分量， 所述控 制装置基于转动角度分量形成控制信号并发送至驱动器以控制转动部的转动速率， 从而控 制每一转动角度分量对应的第一图像集， 每转动一次， 所述激光扫描仪可以获取设定范围 内的图像集； 将所述第一图像集实时的输入至目标检测器以对目标进行检测， 当检测到目权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114964185 B 2标存在时， 将含有目标的多个所述第一图像集依次输入至3DSOM软件中进 行建模， 以获取目 标的第一轮廓。 2.根据权利要求1所述的一种空间数据测量装置， 其特征在于， 所述第 一移动部和第 二 移动部结构相同， 均为无底矩形空腔结构， 所述第一丝杠位于空腔内部， 且与空腔转动连 接。 3.根据权利要求1所述的一种空间数据测量装置， 其特征在于， 以水平仪的底部为坐标 原点建立三 维坐标系， 使坐标原 点与所述水平仪的底部重合， 第一移动板的移动方向与Y轴 方向相同， 第二移动板的移动方向与X轴方向相同。 4.根据权利要求3所述的一种空间数据测量装置， 其特征在于， 以水平仪的底部为坐标 原点建立 三维坐标系时， Z轴坐标为水平仪的底部 到待测地 面的标量。 5.一种空间数据测量方法， 其特征在于， 所述方法应用权利要求1 ‑4任一所述的装置； 所述方法包括以下步骤： 步骤1： 调整三脚架， 使得三脚架的支撑平台处于水平状态； 步骤2： 以水平仪的底部为 坐标原点建立 三维坐标系； 步骤3： 启动激光扫描仪， 通过三脚架顶部的转动部带动测量组件转动， 通过接收器获 取第一测量数据， 所述接收器将所述第一测量数据基于时序实时传输至控制装置内置的处 理器中， 其中， 所述处理器用于基于时序实时检测接 收到的第一测量数据中每一组第一图 像集所对应的转动部基于坐标原 点的转动角度分量， 所述控制装置基于转动角度分量形成 控制信号并发送至驱动器以控制转动部的转动速率， 从而控制每一转动角度分量对应的第 一图像集； 将所述第一图像集实时的输入至目标检测器以对目标进行检测， 当检测到目标 存在时， 将含有目标的多个所述第一图像集依次输入至3DSOM软件中进 行建模， 以获取目标 的第一轮廓； 步骤4： 通过驱动器控制第一电机和/或第二电机转动， 分别带动第 一移动板沿Y轴方向 运动和/或带动第二移动板沿X轴 方向运动， 并驱动转动部转动一个设定的角度， 以改变激 光扫描仪的初始扫描位置； 重复步骤2） 和步骤3） 以通过从不同方位对目标的扫描得到的多 个第二测 量数据， 基于所述第二测 量数据得到的含有目标 的第二图像集， 将含有目标的所 述多个第二图像集依次输入至3DSOM软件中进行建模， 以从不同方位对得到的第一轮廓进 行修订。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述转动部处设置有驱动电机， 所述驱动 电机与驱动器电性连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114964185 B 3