CN104897069B - 一种测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，包括测试平台、激光器、激光回波接收***、二维扫描振镜、计算机。本发明提供的测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，能够根据需要实现建筑高度、土地周长和面积的远程测量。该装置容易携带、操作方便，测量准确率高，克服了传统土地面积丈量和建筑测量中测量设备花样众多，测量程序繁琐、容易出错的缺点，具有广泛的应用前景。

Description

一种测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置

技术领域

本发明涉及一种激光测量装置，特别是指一种测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置。

背景技术

在建筑、土地规划等领域，经常需要对土地尺寸、土地面积及建筑高度进行测量。目前建筑高度的测量，有的利用工具直接测量，有的配合光学原理进行间接测量；土地尺寸及面积的测量中，通常将地块看成由不规则的多边形组成的封闭空间，通过定位各个角点平面坐标间接求出地块面积，也有的使用各种专门的土面积测量仪。通常情况下，建筑高度和土地面积测量需要使用不同的测量工具，而且大多都是间接测量，首先使用长度工具进行长度丈量，然后计算得到测量值。测量工具不统一，测量过程比较繁琐，效率低，容易出错，且地块面积大多不规则，地面不平整因素都会影响测量精确度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，该装置能够同时测量建筑高度、土地周长、面积等，准确率高、使用方便。

基于上述目的本发明提供的测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，其特征在于，包括测试平台、激光器、激光回波接收***、二维扫描振镜、计算机。

所述激光器、二维扫描振镜安装于测试平台上，二维扫描振镜固定于激光器输出镜的前方，接收并反射激光器输出的激光光束，二维扫描振镜包括反射镜，所述反射镜能够摆动，改变反射后的激光光束的传播方向；所述激光回波接收***安装于测试平台上、能够通过调节光轴方向与二维扫描振镜出射的激光光束实现同轴，从而接收目标障碍物反射的激光回波；所述激光回波接收***与计算机相连，所述计算机能够接收来自激光回波接收***的信息并反馈目标障物的距离。

在一些实施方式中，所述测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，其特征在于，所述二位扫描振镜由计算机控制，能够根据需要改变激光传播方向并记录反射镜转过的角度。

在一些实施方式中，所述测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，其特征在于，还包括用于激光光斑定位的瞄准仪，所述瞄准仪包括望远镜***,能够精确被测目标点，瞄准仪与激光器同轴设置于测试平台上。

在一些实施方式中，所述测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，其特征在于，所述计算机包括计量模块，所述计量模块能够计算远程物体的长度及高度。

在一些实施方式中，所述测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，其特征在于，所述计量模块能够计算远程物体的周长及面积。

在一些实施方式中，所述测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，其特征在于，所述激光器为可见光激光器。

从上面所述可以看出，本发明提供的测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，能够根据需要实现建筑高度、土地周长和面积的远程测量。该装置容易携带、操作方便，测量准确率高，克服了传统土地面积丈量和建筑测量中测量设备花样众多，测量程序繁琐、容易出错的缺点。

附图说明

图1本发明提供的测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置的结构示意图。

图2为发明提供的测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置的光路原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1为一种测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置的结构示意图，包括测试平台1、激光器2、激光回波接收***3、二维扫描振镜4、计算机5。

激光器2、二维扫描振镜4安装于测试平台1上，二维扫描振镜4固定于激光器2输出镜的前方，接收并反射激光器2输出的激光光束，二维扫描振镜4包括反射镜，所述反射镜能够摆动，改变反射后的激光光束的传播方向。

激光回波接收***3安装于测试平台1上、能够通过调节光轴方向与二维扫描振镜4出射的激光光束实现同轴，从而接收目标障碍物反射的激光回波。

激光回波接收***3与计算机5相连，计算机5能够接收来自激光回波接收***3的信息并反馈目标障物的距离。

进一步的，二维扫描振镜4由计算机5控制，能够根据需要改变激光传播方向并记录反射镜转过的角度。

这样，通过计算机5可以实现二维扫描振镜4的方向调整，使得对障碍物拾取点的瞄准更加方便，操作性更强。

进一步的，测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置还包括瞄准仪6，瞄准仪6包含望远镜，用于对目标障碍物拾取点的定位，便于测距时激光光斑的准确入射。瞄准仪6安装在测试平台1上。

对于形状不规则，棱角不明显的土地或建筑面积进行测量时，需要选取的拾取点较多且通过肉眼不易观测，瞄准仪6可以辅助激光光斑准确定位。

进一步的，计算机5包括计量模块，计量模块能够计算远程物体的长度高度、周长及面积。

这样，计算机通过测量目标障碍物不同拾取点的距离和扫过每个拾取点时激光光束的偏转角度，由内置计量模块可以方便的计算出目标的高度，长度、周长及面积参数。操作方便，简单易行。

进一步的，激光器为可见光激光器。可见光激光器用在测量中更为安全可靠，便于观察。

本发明提供的测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置的测量过程及原理如下：

我们计划测量一栋楼的高度，或者电视塔的高度，把设备摆放好，激光瞄准物体的A端，测量激光到物体A端的距离a，然后调整扫描振镜，将激光瞄准物体的另外一端，测量激光到物体B端的距离b，计算激光改变的角度θ，根据下式可得到物体的长度c：

我们计划测量一个物体的面积，或者一块土地的面积，把设备摆放好，一束激光瞄准物体内部固定的一点A，测量激光到物体A点的距离a，然后调整扫描振镜，将第二束激光瞄准物体的边缘一点B，测量激光到物体B1点的距离b1，并且计算两束激光的夹角，可根据下式计算AB点的长度c1：

第二束沿物体边缘移动到B2点，测量激光到物体B2点的距离b2，并且计算两束激光的夹角，可根据下式计算AB点的长度c2：

计算三角形AB1B2的面积，以此类推，就可以得到物体的面积。

图2为该测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置的光路图。本装置通过该光路实现距离测量。

从上面所述可以看出，本发明提供的测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，能够根据需要实现建筑高度、土地周长和面积的远程测量。该装置容易携带、操作方便，测量准确率高，克服了传统土地面积丈量和建筑测量中测量设备花样众多，测量程序繁琐、容易出错的缺点。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，其特征在于，包括测试平台、激光器、激光回波接收***、二维扫描振镜、计算机；

所述激光器、二维扫描振镜安装于测试平台上，二维扫描振镜固定于激光器输出镜的前方，接收并反射激光器输出的激光光束，二维扫描振镜包括反射镜，所述反射镜能够摆动，改变反射后的激光光束的传播方向；

所述激光回波接收***安装于测试平台上、能够通过调节光轴方向与二维扫描振镜出射的激光光束实现同轴，从而接收目标障碍物反射的激光回波；

所述激光回波接收***与计算机相连，所述计算机能够接收来自激光回波接收***的信息并反馈目标障物的距离；

所述二维扫描振镜由计算机控制，能够根据需要改变激光传播方向并记录反射镜转过的角度；

所述计算机包括计量模块，所述计量模块能够计算远程物体的长度及高度；具体包括：把设备摆放好，激光瞄准物体的A端，测量激光到物体A端的距离a，然后调整扫描振镜，将激光瞄准物体的另外一端，测量激光到物体B端的距离b，计算激光改变的角度θ，根据下式可得到物体的长度c：

还包括用于激光光斑定位的瞄准仪，所述瞄准仪包括望远镜***,能够精确被测目标点，瞄准仪与激光器同轴设置于测试平台上；

所述计量模块能够计算形状不规则，棱角不明显的远程物体的周长及面积；具体包括：把设备摆放好，一束激光瞄准物体内部固定的一点A，测量激光到物体A点的距离a，然后调整扫描振镜，将第二束激光瞄准物体的边缘一点B1，测量激光到物体B1点的距离b1，并且计算两束激光的夹角，可根据下式计算AB1点的长度c1：

第二束沿物体边缘移动到B2点，测量激光到物体B2点的距离b2，并且计算两束激光的夹角，可根据下式计算AB2点的长度c2：

计算三角形AB1B2的面积，以此类推，就可以得到物体的面积。

2.根据权利要求1所述的测量远程宏观物体长度及面积的激光测量装置，其特征在于，所述激光器为可见光激光器。