[發明專利]用于處理掃描數據的方法、計算機可讀介質和測量系統有效
| 申請號: | 201711026377.4 | 申請日: | 2017-10-27 |
| 公開(公告)號: | CN108010121B | 公開(公告)日: | 2022-01-25 |
| 發明(設計)人: | C·赫布斯特 | 申請(專利權)人: | 萊卡地球系統公開股份有限公司 |
| 主分類號: | G01C15/00 | 分類號: | G01C15/00;G01S17/42;G01S7/48;G01S7/51;G06T9/00 |
| 代理公司: | 北京三友知識產權代理有限公司 11127 | 代理人: | 呂俊剛;楊薇 |
| 地址: | 瑞士海*** | 國省代碼: | 暫無信息 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 用于 處理 掃描 數據 方法 計算機 可讀 介質 測量 系統 | ||
本發明涉及用于處理掃描數據的方法、計算機可讀介質和測量系統。一種用于處理由具有掃描功能的測量裝置記錄的掃描數據的方法,其中,通過選擇獨立掃描數據點從具有第一掃描數據密度的所記錄掃描數據記錄創建縮減的掃描數據記錄。這里,選擇表示調整到降低的掃描數據密度,該降低的掃描數據密度小于所記錄掃描數據記錄的第一掃描數據密度。降低的掃描數據密度依賴于用于顯示掃描數據的預定顯示分辨率??s減的掃描數據記錄被發送到外部數據處理裝置并根據預定顯示分辨率利用顯示器由外部數據處理裝置顯示。
技術領域
本發明涉及用于處理掃描數據的方法和具有掃描功能的測量系統。
背景技術
3D掃描是用于在幾分鐘或幾秒內創建數以百萬計的獨立測量數據點特別是3D坐標的非常有效的技術。典型的測量問題是記錄對象或其表面,諸如工業生產設備、房屋正面或歷史建筑,而且記錄事故地點和犯罪現場。舉例而言,具有掃描功能的測量裝置是用于測量或創建表面的3D坐標的全站儀和激光掃描儀,諸如萊卡P20或萊卡多站50。為此,它們必須能夠在表面上引導距離測量設備的測量束,通常為激光束,并且使用該激光束以給定的掃描或測量速率沿不同的測量方向連續同時捕捉相應測量點的方向和距離。這里,方向和距離與測量基準點有關,測量基準點諸如例如,測量裝置的位置或零點;即,換言之,它們位于公共基準或坐標系中,使得因此獨立測量方向且因此獨立測量數據點通過公共測量基準點關聯到彼此。因此,隨后可以從距離測量值和對于各點與其相關的測量方向,特別是利用外部數據處理設備,從大量掃描點生成所謂的3D點云。
由此,鑒于其基本設計,這種固定式掃描儀被實施為使用通常為電-光并基于激光器的距離測量裝置捕捉至作為測量點的對象點的距離。距離測量裝置例如可以根據飛行時間(TOF)、相位、波形數字轉換器(WFD)或干涉測量的原理來實施。對于快速且準確的掃描儀,需要短測量時間同時具有高測量精度,特別是例如在獨立點的測量時間在亞微秒到毫秒的范圍內的情況下為在mm或以下范圍內的距離精度。測量范圍在這種情況下從幾厘米直到幾千米。
同樣存在的測量方向偏轉單元在這里以以下這種方式來實施:距離測量裝置的測量束沿至少兩個獨立的空間方向偏轉,即,連續修改測量方向,因此,可以記錄(部分)球形空間測量或掃描區域。該掃描區域在這種情況下在水平方向上通常為360°,即,整圓,并且例如在豎直方向上為180°,使得覆蓋至少半球。偏轉單元可以以活動鏡的形式或另選地也由適于光輻射的受控角偏轉的其他元件來實現,諸如例如,可旋轉棱鏡、可移動光導、可變形光學部件等。測量通常通過確定距離和角度來進行,即在球坐標中,該距離和角度還可以為了表示和另外處理目的而轉換成笛卡爾坐標。
覆蓋掃描區域的掃描分辨率在這種情況下出自獨立測量數據點的數量或更準確的說每空間區域或球形表面元素的測量點的數量。掃描分辨率確定仍然可以識別的清晰度,還確定掃描處理的持續時間和該處理中積累的數據量。利用現代高速掃描儀的測量項目創建具有例如數億或數十億對象點以及更多的基數的3D點云。也就是說,作為這種掃描的結果,積累極大量的數據,如果(通常就是這樣)除了3D坐標(即,距離和方向信息)之外還捕捉另外的數據,諸如例如,由另外的照相機確定的顏色信息項、強度數據或噪聲大小,作為掃描數據記錄的一部分,則該極大量的數據進一步增大。伴隨著這一點,存儲、發送并處理大量數據對硬件和軟件提出了巨大的挑戰,并且是時間密集的。由此,鑒于數據量,例如掃描數據到外部裝置的傳送需要長時間,特別是在無線發送的情況下,其中外部裝置諸如平板電腦或智能電話。
掃描數據到外部裝置的這種傳送在許多方面是有利的,并且從現有技術已知。由此,DE102013102554A1公開了一種激光掃描儀,該激光掃描儀具有到網絡的無線鏈路,并且可以利用該無線鏈路向網絡傳送掃描數據,所述掃描數據然后存儲在例如云中。無線鏈路為快速、寬帶且長距離的類型,優選地按照LTE標準。這里的缺點是完整掃描數據記錄的傳送即使在這種無線鏈路的情況下也是時間密集的。而且,這種快速且寬帶的移動無線鏈路并不隨處可用,因此,數據傳送經常仍然花費顯著較長的時間。長數據發送時間和作為其結果的高的電池負載同樣鑒于激光掃描儀或外部裝置的受限電池容量而是不利的,外部裝置諸如例如智能電話)。
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