本實(shí)用新型屬于城市空間三維信息獲取技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種移動(dòng)測量裝置，具體涉及一種集成化激光掃描與全景成像移動(dòng)測量裝置。

背景技術(shù)：

目前，城市空間三維信息獲取技術(shù)中最為引人注目的一項(xiàng)技術(shù)便是移動(dòng)測量技術(shù)。移動(dòng)測量技術(shù)是當(dāng)今測繪界最為前沿的科技之一，其集成了全球衛(wèi)星定位、慣性導(dǎo)航、圖像處理、攝影測量、激光掃描、地理信息及集成控制等技術(shù)，通過采集激光點(diǎn)云信息與全景影像，由衛(wèi)星及慣性定位確定激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)三維絕對(duì)坐標(biāo)及全景影像的位置姿態(tài)等測量參數(shù)，實(shí)現(xiàn)影像的瀏覽和激光點(diǎn)云的量測。

目前市場上存在的移動(dòng)測量系統(tǒng)，大多數(shù)是將激光掃描儀、全景相機(jī)、慣導(dǎo)系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等傳感器分離固定在汽車、船舶或其它移動(dòng)載體上，各傳感器之間沒有整體集成，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)測量系統(tǒng)具有以下缺點(diǎn)：

1)載體單一，不能靈活更換載體平臺(tái)，一旦載體出現(xiàn)故障就不能進(jìn)行作業(yè)，適應(yīng)性差；

2)各傳感器安裝位置分散，給標(biāo)定造成不便；

3)一旦各傳感器相對(duì)位置發(fā)生變化，就需要重新標(biāo)定，否則會(huì)影響測量精度。

目前市場上存在的移動(dòng)測量系統(tǒng)，少數(shù)是集成式移動(dòng)測量系統(tǒng)，但由于設(shè)備體積大、質(zhì)量重，安裝拆卸不便，不適合單人作業(yè)。

測量精度也是移動(dòng)測量系統(tǒng)能否滿足城市測量、數(shù)字城市建設(shè)、地形地理測繪、高速公路等行業(yè)應(yīng)用的保障。

因此，市場上迫切需要一種集成度高、免標(biāo)定、機(jī)動(dòng)靈活、體積小、質(zhì)量輕、數(shù)據(jù)精度高的移動(dòng)測量裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)目前市場上移動(dòng)測量系統(tǒng)的以上不足，實(shí)用新型了一種集成化激光掃描與全景成像移動(dòng)測量裝置，集成了激光掃描儀、POS系統(tǒng)（GPS/IMU）、全景相機(jī)、同步控制板、計(jì)算機(jī)等，具有集成度高、體積小、質(zhì)量輕、數(shù)據(jù)精度高、免標(biāo)定、快速拆裝、機(jī)動(dòng)靈活、方便運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種集成化激光掃描與全景成像移動(dòng)測量裝置，其特征在于：包括激光掃描儀、計(jì)算機(jī)單元、同步控制板、POS系統(tǒng)、全景相機(jī)、觸摸屏；

所述POS系統(tǒng)集成有高精度的慣性導(dǎo)航定向系統(tǒng)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，用于獲取系統(tǒng)在每一瞬間的空間位置與姿態(tài)以及為整個(gè)系統(tǒng)提供精確的時(shí)間基準(zhǔn)；

所述計(jì)算機(jī)單元分別與所述激光掃描儀、同步控制板、POS系統(tǒng)連接通信；所述全景相機(jī)與所述同步控制板連接通信；

所述激光掃描儀、計(jì)算機(jī)單元、同步控制板、POS系統(tǒng)、全景相機(jī)、觸摸屏均由車載電源供電。

作為優(yōu)選，所述裝置還配置有由散熱風(fēng)扇、風(fēng)道組成的散熱模塊，由車載電源供電，固定設(shè)置在裝置機(jī)身內(nèi)，用于通過設(shè)置在裝置機(jī)身表面上的散熱孔散熱。

作為優(yōu)選，所述裝置還配置有電源轉(zhuǎn)換模塊，設(shè)置在所述激光掃描儀、計(jì)算機(jī)單元、同步控制板、POS系統(tǒng)、全景相機(jī)、觸摸屏與車載電源之間，用于提供電壓轉(zhuǎn)換。

作為優(yōu)選，所述全景相機(jī)通過全景相機(jī)快拆夾具與全景支撐桿剛性連接，全景支撐桿通過全景支撐桿快拆夾具與裝置整體剛性連接。

作為優(yōu)選，所述裝置還配置有散熱結(jié)構(gòu)板，固定設(shè)置在裝置機(jī)身表面上。

作為優(yōu)選，所述散熱結(jié)構(gòu)板采用凹槽結(jié)構(gòu)，用于增大散熱面積。

作為優(yōu)選，所述裝置還配置有GPS天線，固定設(shè)置在裝置機(jī)身上。

作為優(yōu)選，所述裝置還配置有第一TNC接口、第二TNC接口、相機(jī)數(shù)據(jù)接口、相機(jī)電源接口、編碼器數(shù)據(jù)接口、總電源輸入接口、保險(xiǎn)開關(guān)、LAN接口、第一USB接口、第二USB接口、VGA接口；

所述第一TNC接口、第二TNC接口為GPS信號(hào)接口，用于外接GPS天線；

所述相機(jī)數(shù)據(jù)接口用于所述全景相機(jī)與所述同步控制板連接通信；

所述相機(jī)電源接口用于所述全景相機(jī)供電；

所述編碼器數(shù)據(jù)接口為車載ODO接口；

所述激光掃描儀、計(jì)算機(jī)單元、同步控制板、POS系統(tǒng)、全景相機(jī)、觸摸屏均通過總電源輸入接口由車載電源連接供電；

所述保險(xiǎn)開關(guān)與激光掃描儀的供電線串聯(lián)，固定在接口面板上，用于短路保護(hù)；

所述LAN接口為網(wǎng)線接口，可用于遠(yuǎn)程調(diào)試；

所述第一USB接口、第二USB接口用于采集數(shù)據(jù)導(dǎo)出；

所述VGA接口用于外接顯示器控制計(jì)算機(jī)單元。

作為優(yōu)選，所述裝置還配置有內(nèi)裝式提手，固定設(shè)置在裝置機(jī)身上。

作為優(yōu)選，測量裝置整體結(jié)構(gòu)采用鋁合金材質(zhì)，激光掃描儀、計(jì)算機(jī)單元、同步控制板、POS系統(tǒng)、全景相機(jī)、觸摸屏一體化集成、封裝。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果是：

1)本實(shí)用新型數(shù)據(jù)精度高，集成了高精度的POS系統(tǒng)（GPS/IMU），能夠獲取系統(tǒng)準(zhǔn)確的位置姿態(tài)信息。GPS天線與整體設(shè)備安裝和集成在一起，保證衛(wèi)星信號(hào)不受車輛本身結(jié)構(gòu)遮擋。

2)本實(shí)用新型集成度高，三維激光掃描設(shè)備、衛(wèi)星定位模塊、POS、高清全景相機(jī)、控制模塊和高性能板卡計(jì)算機(jī)高度一體化集成、封裝。

3)本實(shí)用新型免標(biāo)定，高度一體化設(shè)計(jì)，各傳感器相對(duì)位置都已固定，出廠經(jīng)過標(biāo)定后無需再標(biāo)定就可工作。

4)本實(shí)用新型可擴(kuò)展，各傳感器可更換其它類型的。

5)本實(shí)用新型剛性好，POS系統(tǒng)（GPS/IMU）和激光掃描儀安裝和集成在一體化的高強(qiáng)度鋁殼體內(nèi)。保證定位定姿系統(tǒng)與激光三維測量設(shè)備之間具有良好的連接剛性。

6)本實(shí)用新型可定制開發(fā)，掌握車載移動(dòng)測量核心技術(shù)，可以定制開發(fā)系統(tǒng)。

7)本實(shí)用新型易運(yùn)輸，無需固定載體，方便攜帶運(yùn)輸至遠(yuǎn)距離地點(diǎn)作業(yè)。

8)本實(shí)用新型易拆裝，一體化設(shè)計(jì)，可以簡單方便的快速拆裝。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型的裝置后面板接口圖；

圖3為本實(shí)用新型的裝置前視圖；

圖4為本實(shí)用新型的裝置側(cè)視圖；

圖5為本實(shí)用新型的裝置后視圖；

圖6為本實(shí)用新型的裝置工作原理圖。

具體實(shí)施方式

為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

請(qǐng)見圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，本實(shí)用新型提供的一種集成化激光掃描與全景成像移動(dòng)測量裝置，包括激光掃描儀1、散熱模塊2、計(jì)算機(jī)單元3、同步控制板4、電源轉(zhuǎn)換模塊5、POS系統(tǒng)（GPS/IMU）6、全景支撐桿快拆夾具7、散熱結(jié)構(gòu)板8、第一接口TNC9、全景相機(jī)10、GPS天線11、觸摸屏12、內(nèi)裝式提手13、全景支撐桿14、全景相機(jī)快拆夾具15、第二TNC接口16、相機(jī)數(shù)據(jù)接口17、相機(jī)電源接口18、編碼器數(shù)據(jù)接口19、總電源輸入接口20、保險(xiǎn)開關(guān)21、LAN接口22、第一USB接口23、第二USB接口24、VGA接口25、散熱孔26。

請(qǐng)見圖6，本裝置開始工作時(shí)，通過VGA接口25外接顯示器對(duì)計(jì)算機(jī)單元3進(jìn)行操作，計(jì)算機(jī)單元3接到命令后，對(duì)POS系統(tǒng)（GPS/IMU）6、同步控制板4以及激光掃描儀1進(jìn)行參數(shù)設(shè)置并下達(dá)采集命令。POS系統(tǒng)（GPS/IMU）6接收計(jì)算機(jī)單元3下達(dá)的采集命令進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集的GPS/IMU數(shù)據(jù)回傳給計(jì)算機(jī)單元3并保存。同時(shí)，POS系統(tǒng)（GPS/IMU）6將精密的同步時(shí)間信息發(fā)送給激光掃描儀1和同步控制板4，讓激光掃描儀1和同步控制板4獲得準(zhǔn)確的時(shí)間。同步控制板4接收計(jì)算機(jī)單元3下達(dá)的采集命令并進(jìn)一步將拍照命令發(fā)送給全景相機(jī)10。同時(shí)，同步控制板4將同步信息反饋給計(jì)算機(jī)單元3保存。激光掃描儀1接收計(jì)算機(jī)單元3下達(dá)的采集命令進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)回傳給計(jì)算機(jī)單元3并保存。全景相機(jī)10接收到拍照命令后進(jìn)行影像數(shù)據(jù)采集并將拍照信息反饋給同步控制板4以獲得時(shí)間標(biāo)記。POS系統(tǒng)（GPS/IMU）6和同步控制板4同時(shí)會(huì)接收車載ODO反饋的里程信息。

本裝置集成了激光掃描儀、POS系統(tǒng)（GPS/IMU）、全景相機(jī)、同步控制板、計(jì)算機(jī)等。其中，激光掃描儀通過高速激光掃描測量的方法，利用激光測距的原理，記錄被測物體表面大量密集點(diǎn)的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息，由此快速復(fù)建出被測目標(biāo)的三維模型及線、面、體等各種圖件數(shù)據(jù)；POS系統(tǒng)（GPS/IMU）用于獲取系統(tǒng)在每一瞬間的空間位置與姿態(tài)以及為整個(gè)系統(tǒng)提供精確的時(shí)間基準(zhǔn)，系統(tǒng)利用POS系統(tǒng)（GPS/IMU）提供的精確時(shí)間基準(zhǔn)并通過POS系統(tǒng)（GPS/IMU）、車載ODO、激光掃描儀、全景相機(jī)、同步控制板、計(jì)算機(jī)之間的通訊連接，保證數(shù)據(jù)采集操作的時(shí)間一致性，實(shí)現(xiàn)在統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)下展示、融合、分析點(diǎn)云數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)和空間位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精度高；全景相機(jī)用于獲取場景的全景影像，與激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)結(jié)合可以提供更為豐富的空間信息；同步控制板為一套高精度的授時(shí)、守時(shí)、同步和控制集成電路，控制和同步各傳感器協(xié)調(diào)運(yùn)行；計(jì)算機(jī)單元用來實(shí)現(xiàn)激光掃描儀、POS系統(tǒng)（GPS/IMU）等傳感器的數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)等功能。

本實(shí)用新型激光掃描儀、POS系統(tǒng)（GPS/IMU）、全景相機(jī)、同步控制板、高性能板卡計(jì)算機(jī)等高度一體化集成、封裝；

本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)采用鋁板框架結(jié)構(gòu)，所有元器件的安裝板均用鋁板加工而成，各板之間可靠連接，滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型集成了高精度的慣性導(dǎo)航定向系統(tǒng)(IMU)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)，實(shí)現(xiàn)高精度的定位；

本實(shí)用新型全景相機(jī)的線纜全部都從支撐桿內(nèi)部走線，滿足性能要求的前提下，保證外形美觀。

本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外觀協(xié)調(diào)統(tǒng)一，安裝拆卸方便。

盡管本說明書較多地使用了激光掃描儀1、散熱模塊2、計(jì)算機(jī)單元3、同步控制板4、電源轉(zhuǎn)換模塊5、POS系統(tǒng)（GPS/IMU）6、全景支撐桿快拆夾具7、散熱結(jié)構(gòu)板8、第一接口TNC9、全景相機(jī)10、GPS天線11、觸摸屏12、內(nèi)裝式提手13、全景支撐桿14、全景相機(jī)快拆夾具15、第二TNC接口16、相機(jī)數(shù)據(jù)接口17、相機(jī)電源接口18、編碼器數(shù)據(jù)接口19、總電源輸入接口20、保險(xiǎn)開關(guān)21、LAN接口22、第一USB接口23、第二USB接口24、VGA接口25、散熱孔26等術(shù)語，但并不排除使用其他術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便的描述本實(shí)用新型的本質(zhì)，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)，本實(shí)用新型的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。