CN111397535A - 一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，具体涉及动态标定技术领域，包括线扫机构；S1、放置；S2、建立矩形阵列块；S3、启动传送带；S4、扫描；S5、成像；本发明通过扫线机构等结构的设计，可以快速的对物品进行扫描，同时可通过激光测距仪对物品的宽度进行检测，然后通过对物品的宽度来对两个三维激光扫描仪之间的距离进行微调，使得三维激光扫描仪所形成的矩形阵列块的中心点处于物品的中心，进而使得通过三维激光扫描仪扫描成像后的图片都比较清晰，避免出现扫描后图像过大或者不清晰的情况，保证了成像后的图片的准确性。

Description

一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法
技术领域
本发明涉及动态标定技术领域，具体涉及一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法。
背景技术
三维激光扫描仪作为三维激光扫描***的主要组成部分，是由激光射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑、CCD机以及软件等组成，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命，它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势，三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。
现有技术存在以下不足：线扫激光每一帧数据都是单组点云，缺乏一个空间运动方向上的信息，而且现有的动态标定技术在使用时，不能够根据所扫描的物品来进行调节，使得扫描成像之后，图片会出现不清晰或者过大的情况，进而会影响到成像后的图片的准确性。
因此，发明一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法很有必要。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，通过扫线机构等结构的设计，可以快速的对物品进行扫描，同时可通过激光测距仪对物品的宽度进行检测，然后通过对物品的宽度来对两个三维激光扫描仪之间的距离进行微调，使得三维激光扫描仪所形成的矩形阵列块的中心点处于物品的中心，进而使得通过三维激光扫描仪扫描成像后的图片都比较清晰，避免出现扫描后图像过大或者不清晰的情况，保证了成像后的图片的准确性，以解决现有的动态标定技术在使用时，不能够根据所扫描的物品来进行调节，使得扫描成像之后，图片会出现不清晰或者过大的情况，进而会影响到成像后的图片的准确性的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，包括线扫机构，所述扫线机构设于传动带底部，所述线扫机构包括支撑台，所述支撑台设于传动带底部，所述支撑台内部设有电机，所述电机通过输出轴固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆外部设有两个螺纹块，两个所述螺纹块均与螺纹杆通过螺纹连接且两个螺纹块螺纹旋向相反，所述支撑台顶部开设有滑槽，两个所述螺纹块均延伸入滑槽内部，所述螺纹块顶部固定设有移动板，两个所述移动板分别设于传送带两侧，两个所述移动板顶部固定设有横板，两个所述横板顶部均固定设有三维激光扫描仪，两个所述横板顶部固定设有激光测距仪，两个所述激光测距仪分别设于两个三维激光扫描仪后侧，所述支撑台内腔顶部固定设有位置传感器，所述位置传感器设于螺纹块后侧，所述支撑台一侧固定设有箱体，所述箱体内部固定设有可编程PLC,所述可编程PLC输出端连接有A/D转换器，所述A/D转换器与电机电性连接，所述可编程PLC输入端连接有D/A转换器，所述D/A转换器与位置传感器电性连接，所述位置传感器输入端与激光测距仪电性连接；
动态标定具体步骤如下：
S1、放置：将需要线扫的物品放置于传送带上；
S2、建立矩形阵列块：启动电机，电机工作带动螺纹杆转动，螺纹杆转动带动两个螺纹块向中间移动，螺纹块移动带动两个移动板向中间移动，两个移动板向中间移动带动两个横板和三维激光扫描仪向中间移动，两个三维激光扫描仪之间可形成一个矩形阵列块，两个三维激光扫描仪在物品上形成光斑沿X向扫描，两个三维激光扫描仪之间的距离在10米—20米之间，矩形阵列块的面积在20平方米—40平方米之间；
S3、启动传送带：传送带启动带动物品作Y向位移；
S4、扫描：在传送带启动带动物品作Y向位移之后，物品将穿过矩形阵列块；
S5、成像：三维激光扫描仪可对物品表面进行扫描并且成像。
优选的，在所述步骤S中，在传送带的中间刻画上一条中心线，在放置物品时，使得物品的中心处于传送带的中心线上。
优选的，所述箱体内部设有支撑块，所述支撑块设于电机底部，所述支撑块顶部与电机底部固定连接。
优选的，所述螺纹杆一端与支撑台内腔一侧壁通过轴承连接。
优选的，在所述步骤S中，物品穿过矩形阵列块之前，两个激光测距仪对物品的宽度进行检测。
优选的，在所述步骤S中，激光测距仪对物品的宽度进行检测之后，可将物品的宽度信息传送给位置传感器，位置传感器再将信号传送给可编程PLC，可编程PLC再控制电机对两个三维激光扫描仪之间的距离进行微调。
优选的，在所述步骤S中，物品穿过矩形阵列块之后，三维激光扫描仪对物品表面进行扫描，并且将数据记录下。
本发明实施例具有如下优点：
本发明通过扫线机构等结构的设计，可以快速的对物品进行扫描，同时可通过激光测距仪对物品的宽度进行检测，然后通过对物品的宽度来对两个三维激光扫描仪之间的距离进行微调，使得三维激光扫描仪所形成的矩形阵列块的中心点处于物品的中心，进而使得通过三维激光扫描仪扫描成像后的图片都比较清晰，避免出现扫描后图像过大或者不清晰的情况，保证了成像后的图片的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的线扫机构的示意图；
图2为本发明提供的控制***结构示意图；
图中：1传动带、2支撑台、3螺纹杆、4电机、5螺纹块、6滑槽、7移动板、8横板、9三维激光扫描仪、10激光测距仪、11位置传感器、12箱体、13可编程PLC。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
参照说明书附图1-2，该实施例的一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，包括线扫机构，所述扫线机构设于传动带1底部，所述线扫机构包括支撑台2，所述支撑台2设于传动带1底部，所述支撑台2内部设有电机4，所述电机4通过输出轴固定连接有螺纹杆3，所述螺纹杆3一端与支撑台2内腔一侧壁通过轴承连接，所述螺纹杆3外部设有两个螺纹块5，两个所述螺纹块5均与螺纹杆3通过螺纹连接且两个螺纹块5螺纹旋向相反，所述支撑台2顶部开设有滑槽6，两个所述螺纹块5均延伸入滑槽6内部，所述螺纹块5顶部固定设有移动板7，两个所述移动板7分别设于传送带两侧，两个所述移动板7顶部固定设有横板8，两个所述横板8顶部均固定设有三维激光扫描仪9，两个所述横板8顶部固定设有激光测距仪10，两个所述激光测距仪10分别设于两个三维激光扫描仪9后侧，所述支撑台2内腔顶部固定设有位置传感器11，所述位置传感器11设于螺纹块5后侧，所述支撑台2一侧固定设有箱体12，所述箱体12内部固定设有可编程PLC13,所述可编程PLC13输出端连接有A/D转换器，所述A/D转换器与电机4电性连接，所述可编程PLC13输入端连接有D/A转换器，所述D/A转换器与位置传感器11电性连接，所述位置传感器11输入端与激光测距仪10电性连接，所述箱体12内部设有支撑块，所述支撑块设于电机4底部，所述支撑块顶部与电机4底部固定连接；
动态标定具体步骤如下：
S1、放置：将需要线扫的物品放置于传送带上，在传送带的中间刻画上一条中心线，在放置物品时，使得物品的中心处于传送带的中心线上；
S2、建立矩形阵列块：启动电机4，电机4工作带动螺纹杆3转动，螺纹杆3转动带动两个螺纹块5向中间移动，螺纹块5移动带动两个移动板7向中间移动，两个移动板7向中间移动带动两个横板8和三维激光扫描仪9向中间移动，两个三维激光扫描仪9之间可形成一个矩形阵列块，两个三维激光扫描仪9在物品上形成光斑沿X向扫描，两个三维激光扫描仪9之间的距离在10米之间，矩形阵列块的面积在20平方米之间；
S3、启动传送带：传送带启动带动物品作Y向位移；
S4、扫描：在传送带启动带动物品作Y向位移之后，物品将穿过矩形阵列块，物品穿过矩形阵列块之前，两个激光测距仪10对物品的宽度进行检测，激光测距仪10对物品的宽度进行检测之后，可将物品的宽度信息传送给位置传感器11，位置传感器11再将信号传送给可编程PLC13，可编程PLC13再控制电机4对两个三维激光扫描仪9之间的距离进行微调，位置传感器，其型号为Active Sensors位置传感器，能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器。它能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器；
S5、成像：三维激光扫描仪9可对物品表面进行扫描并且成像，物品穿过矩形阵列块之后，三维激光扫描仪9对物品表面进行扫描，并且将数据记录下；
实施例2：
参照说明书附图1-2，该实施例的一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，包括线扫机构，所述扫线机构设于传动带1底部，所述线扫机构包括支撑台2，所述支撑台2设于传动带1底部，所述支撑台2内部设有电机4，所述电机4通过输出轴固定连接有螺纹杆3，所述螺纹杆3一端与支撑台2内腔一侧壁通过轴承连接，所述螺纹杆3外部设有两个螺纹块5，两个所述螺纹块5均与螺纹杆3通过螺纹连接且两个螺纹块5螺纹旋向相反，所述支撑台2顶部开设有滑槽6，两个所述螺纹块5均延伸入滑槽6内部，所述螺纹块5顶部固定设有移动板7，两个所述移动板7分别设于传送带两侧，两个所述移动板7顶部固定设有横板8，两个所述横板8顶部均固定设有三维激光扫描仪9，两个所述横板8顶部固定设有激光测距仪10，两个所述激光测距仪10分别设于两个三维激光扫描仪9后侧，所述支撑台2内腔顶部固定设有位置传感器11，所述位置传感器11设于螺纹块5后侧，所述支撑台2一侧固定设有箱体12，所述箱体12内部固定设有可编程PLC13,所述可编程PLC13输出端连接有A/D转换器，所述A/D转换器与电机4电性连接，所述可编程PLC13输入端连接有D/A转换器，所述D/A转换器与位置传感器11电性连接，所述位置传感器11输入端与激光测距仪10电性连接，所述箱体12内部设有支撑块，所述支撑块设于电机4底部，所述支撑块顶部与电机4底部固定连接；
动态标定具体步骤如下：
S1、放置：将需要线扫的物品放置于传送带上，在传送带的中间刻画上一条中心线，在放置物品时，使得物品的中心处于传送带的中心线上；
S2、建立矩形阵列块：启动电机4，电机4工作带动螺纹杆3转动，螺纹杆3转动带动两个螺纹块5向中间移动，螺纹块5移动带动两个移动板7向中间移动，两个移动板7向中间移动带动两个横板8和三维激光扫描仪9向中间移动，两个三维激光扫描仪9之间可形成一个矩形阵列块，两个三维激光扫描仪9在物品上形成光斑沿X向扫描，两个三维激光扫描仪9之间的距离在15米之间，矩形阵列块的面积在30平方米之间；
S3、启动传送带：传送带启动带动物品作Y向位移；
S4、扫描：在传送带启动带动物品作Y向位移之后，物品将穿过矩形阵列块，物品穿过矩形阵列块之前，两个激光测距仪10对物品的宽度进行检测，激光测距仪10对物品的宽度进行检测之后，可将物品的宽度信息传送给位置传感器11，位置传感器11再将信号传送给可编程PLC13，可编程PLC13再控制电机4对两个三维激光扫描仪9之间的距离进行微调，位置传感器，其型号为Active Sensors位置传感器，能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器。它能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器；
S5、成像：三维激光扫描仪9可对物品表面进行扫描并且成像，物品穿过矩形阵列块之后，三维激光扫描仪9对物品表面进行扫描，并且将数据记录下；
实施例3：
参照说明书附图1-2，该实施例的一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，包括线扫机构，所述扫线机构设于传动带1底部，所述线扫机构包括支撑台2，所述支撑台2设于传动带1底部，所述支撑台2内部设有电机4，所述电机4通过输出轴固定连接有螺纹杆3，所述螺纹杆3一端与支撑台2内腔一侧壁通过轴承连接，所述螺纹杆3外部设有两个螺纹块5，两个所述螺纹块5均与螺纹杆3通过螺纹连接且两个螺纹块5螺纹旋向相反，所述支撑台2顶部开设有滑槽6，两个所述螺纹块5均延伸入滑槽6内部，所述螺纹块5顶部固定设有移动板7，两个所述移动板7分别设于传送带两侧，两个所述移动板7顶部固定设有横板8，两个所述横板8顶部均固定设有三维激光扫描仪9，两个所述横板8顶部固定设有激光测距仪10，两个所述激光测距仪10分别设于两个三维激光扫描仪9后侧，所述支撑台2内腔顶部固定设有位置传感器11，所述位置传感器11设于螺纹块5后侧，所述支撑台2一侧固定设有箱体12，所述箱体12内部固定设有可编程PLC13,所述可编程PLC13输出端连接有A/D转换器，所述A/D转换器与电机4电性连接，所述可编程PLC13输入端连接有D/A转换器，所述D/A转换器与位置传感器11电性连接，所述位置传感器11输入端与激光测距仪10电性连接，所述箱体12内部设有支撑块，所述支撑块设于电机4底部，所述支撑块顶部与电机4底部固定连接；
动态标定具体步骤如下：
S1、放置：将需要线扫的物品放置于传送带上，在传送带的中间刻画上一条中心线，在放置物品时，使得物品的中心处于传送带的中心线上；
S2、建立矩形阵列块：启动电机4，电机4工作带动螺纹杆3转动，螺纹杆3转动带动两个螺纹块5向中间移动，螺纹块5移动带动两个移动板7向中间移动，两个移动板7向中间移动带动两个横板8和三维激光扫描仪9向中间移动，两个三维激光扫描仪9之间可形成一个矩形阵列块，两个三维激光扫描仪9在物品上形成光斑沿X向扫描，两个三维激光扫描仪9之间的距离在20米之间，矩形阵列块的面积在40平方米之间；
S3、启动传送带：传送带启动带动物品作Y向位移；
S4、扫描：在传送带启动带动物品作Y向位移之后，物品将穿过矩形阵列块，物品穿过矩形阵列块之前，两个激光测距仪10对物品的宽度进行检测，激光测距仪10对物品的宽度进行检测之后，可将物品的宽度信息传送给位置传感器11，位置传感器11再将信号传送给可编程PLC13，可编程PLC13再控制电机4对两个三维激光扫描仪9之间的距离进行微调，位置传感器，其型号为Active Sensors位置传感器，能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器。它能感受被测物的位置并转换成可用输出信号的传感器；
S5、成像：三维激光扫描仪9可对物品表面进行扫描并且成像，物品穿过矩形阵列块之后，三维激光扫描仪9对物品表面进行扫描，并且将数据记录下。
实施例4：
分别取上述实施例1-3的方法，通过对三种体积不同物品进行扫描，每10个相同体积的物品分为一组，成像后统计图片的清晰度，得到以下数据：
Figure BDA0002472389480000081
Figure BDA0002472389480000091
由上表可知，实施例3中方法适宜，在通过激光测距仪测量物品的宽度后，实施例2只需要电机对两个三维激光扫描仪之间的距离进行微调，而且成像后得到的图片大小适中，图片清晰度较高，能将物品的整体体现出。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，其特征在于：包括线扫机构，所述扫线机构设于传动带底部，所述线扫机构包括支撑台，所述支撑台设于传动带底部，所述支撑台内部设有电机，所述电机通过输出轴固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆外部设有两个螺纹块，两个所述螺纹块均与螺纹杆通过螺纹连接且两个螺纹块螺纹旋向相反，所述支撑台顶部开设有滑槽，两个所述螺纹块均延伸入滑槽内部，所述螺纹块顶部固定设有移动板，两个所述移动板分别设于传送带两侧，两个所述移动板顶部固定设有横板，两个所述横板顶部均固定设有三维激光扫描仪，两个所述横板顶部固定设有激光测距仪，两个所述激光测距仪分别设于两个三维激光扫描仪后侧，所述支撑台内腔顶部固定设有位置传感器，所述位置传感器设于螺纹块后侧，所述支撑台一侧固定设有箱体，所述箱体内部固定设有可编程PLC,所述可编程PLC输出端连接有A/D转换器，所述A/D转换器与电机电性连接，所述可编程PLC输入端连接有D/A转换器，所述D/A转换器与位置传感器电性连接，所述位置传感器输入端与激光测距仪电性连接；
动态标定具体步骤如下：
S1、放置：将需要线扫的物品放置于传送带上；
S2、建立矩形阵列块：启动电机，电机工作带动螺纹杆转动，螺纹杆转动带动两个螺纹块向中间移动，螺纹块移动带动两个移动板向中间移动，两个移动板向中间移动带动两个横板和三维激光扫描仪向中间移动，两个三维激光扫描仪之间可形成一个矩形阵列块，两个三维激光扫描仪在物品上形成光斑沿X向扫描，两个三维激光扫描仪之间的距离在10米—20米之间，矩形阵列块的面积在20平方米—40平方米之间；
S3、启动传送带：传送带启动带动物品作Y向位移；
S4、扫描：在传送带启动带动物品作Y向位移之后，物品将穿过矩形阵列块；
S5、成像：三维激光扫描仪可对物品表面进行扫描并且成像。
2.根据权利要求1所述的一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，其特征在于：在所述步骤S1中，在传送带的中间刻画上一条中心线，在放置物品时，使得物品的中心处于传送带的中心线上。
3.根据权利要求1所述的一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，其特征在于：所述箱体内部设有支撑块，所述支撑块设于电机底部，所述支撑块顶部与电机底部固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，其特征在于：所述螺纹杆一端与支撑台内腔一侧壁通过轴承连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，其特征在于：在所述步骤S4中，物品穿过矩形阵列块之前，两个激光测距仪对物品的宽度进行检测。
6.根据权利要求1所述的一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，其特征在于：在所述步骤S4中，激光测距仪对物品的宽度进行检测之后，可将物品的宽度信息传送给位置传感器，位置传感器再将信号传送给可编程PLC，可编程PLC再控制电机对两个三维激光扫描仪之间的距离进行微调。
7.根据权利要求1所述的一种基于线扫激光和传送带操作台装置的动态标定方法，其特征在于：在所述步骤S5中，物品穿过矩形阵列块之后，三维激光扫描仪对物品表面进行扫描，并且将数据记录下。
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