CN114001671A - 激光数据提取方法、数据处理方法、和三维扫描*** - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种激光数据提取方法、数据处理方法、和三维扫描***，其中的激光数据提取方法，通过获取利用三维扫描***对扫描对象进行扫描得到的二维原始激光数据，基于二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，并利用激光区域提取条件，对二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域，基于激光候选区域和二维原始激光数据，得到扫描对象的二维激光数据。其基于至少一个数据特征对应的激光区域提取条件进行了激光数据的准确筛选，实现了对错误激光数据的剔除，从而提高了激光区域提取的准确度。

Description

激光数据提取方法、数据处理方法、和三维扫描***

技术领域

本申请涉及三维扫描领域，特别是涉及激光数据提取方法、数据处理方法、和三维扫描***。

背景技术

在三维扫描过程中，需要在获取的扫描数据中，提取扫描对象表面经激光投射器投射的激光形成的激光区域。其中，激光区域的提取受扫描场景的影响较大。例如，在某些场景下，向扫描对象表面投射的激光会受扫描对象表面材质反射的影响，而导致对该扫描对象采集的扫描图像中激光区域与其他区域的对比度较低，从而进行激光区域提取的难度较高。目前，在一些进行激光区域提取的方法中，通过增加相机增益的方法来实现对激光区域的提取，该种方法会增加相机的噪声，从而导致提取得到的激光区域中包含较多噪声。另外，还存在一些激光区域提取方法，通过增加相机曝光时间来实现对激光区域的提取，该种方法会影响三维激光数据拼接精度。

针对相关技术中存在对扫描对象进行三维扫描过程中，激光区域提取的准确度较低的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

发明内容

在本实施例中提供了一种激光数据提取方法、数据处理方法、和三维扫描***，以解决相关技术中存在对扫描对象进行三维扫描过程中，激光区域提取的准确度较低的问题。

第一个方面，在本实施例中提供了一种激光数据提取方法，用于三维扫描***，包括：

获取利用所述三维扫描***对扫描对象进行扫描得到的二维原始激光数据；

基于所述二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，并利用所述激光区域提取条件，对所述二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域；

基于所述激光候选区域和所述二维原始激光数据，得到所述扫描对象的二维激光数据。

在其中的一些实施例中，所述二维原始激光数据具有至少两种输出格式，所述基于所述二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，包括：

基于所述二维原始激光数据在所述至少两种输出格式下的数据特征，确定所述激光区域提取条件。

在其中的一些实施例中，包括：

所述二维原始激光数据具有第一输出格式和第二输出格式；其中，所述第一输出格式中一个像素所占用的位数大于所述第二输出格式中一个像素所占用的位数；

所述激光区域提取条件包括基于所述第一输出格式的数据特征确定的第一激光区域提取条件，和基于所述第二输出格式的数据特征确定的第二激光区域提取条件。

在其中的一些实施例中，所述利用所述激光区域提取条件，对所述二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域，包括：

将所述第一输出格式的所述二维原始激光数据转换为所述第二输出格式，得到转换数据；

根据所述第二激光区域提取条件对所述转换数据进行激光区域提取，得到初候选区域；

从所述初候选区域中筛选出满足所述第一激光区域提取条件的数据，得到所述激光候选区域。

在其中的一些实施例中，所述利用所述激光区域提取条件，对所述二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域，还包括：

将所述第一输出格式的所述二维原始激光数据转换为所述第二输出格式，得到转换数据；

根据所述第二激光区域提取条件对所述转换数据进行激光区域提取，得到初候选区域；

基于所述第一激光区域提取条件，从所述初候选区域中删除不满足所述第一激光区域提取条件的数据，得到所述激光候选区域。

在其中的一些实施例中，所述基于所述激光候选区域和所述二维原始激光数据，得到所述扫描对象的二维激光数据，包括：

基于所述激光候选区域和所述二维原始激光数据，计算所述二维原始激光数据的激光亚像素坐标，得到所述扫描对象的二维激光数据。

在其中的一些实施例中，所述基于所述激光候选区域和所述二维原始激光数据，计算所述二维原始激光数据的激光亚像素坐标，包括：

通过预设的亚像素激光线算法，对所述激光候选区域在所述二维原始激光数据中对应的数据进行处理，得到所述二维原始激光数据的激光亚像素坐标。

在其中的一些实施例中，所述数据特征包括预设邻域范围内的图像特征变化值。

第二个方面，在本实施例中提供了一种数据处理方法，用于三维扫描***，所述方法包括：

获取基于上述第一个方面所述的激光数据提取方法提取得到的扫描对象的二维激光数据；

对所述二维激光数据进行激光线匹配，得到所述扫描对象在单帧局部坐标系下的三维激光数据；

根据单帧局部坐标系与预设的参考坐标系之间的转换关系，将所述单帧局部坐标系下的三维激光数据转换至所述参考坐标系下，得到所述扫描对象在同一坐标系下的三维激光数据。

在其中的一些实施例中，在根据单帧局部坐标系与预设的参考坐标系之间的转换关系，将所述单帧局部坐标系下的三维激光数据转换至所述参考坐标系下，得到所述扫描对象在同一坐标系下的三维激光数据之前，所述方法还包括：

获取所述扫描对象的标记点数据；

根据所述标记点数据，确定所述单帧局部坐标系与预设的参考坐标系之间的转换关系。

第三个方面，在本实施例中提供了一种激光数据提取装置，用于三维扫描***，包括数据采集组件和数据提取组件，其中：所述数据采集组件与所述数据提取组件通信连接；

所述数据采集组件，用于获取利用所述三维扫描***对扫描对象进行扫描得到的二维原始激光数据；

所述数据提取组件，用于基于所述二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，并利用所述激光区域提取条件，对所述二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域；以及基于所述激光候选区域，和所述二维原始激光数据，得到所述二维原始激光数据的二维激光数据。

第四个方面，在本实施例中提供了一种三维扫描***，所述三维扫描***包括激光投射装置、数据处理装置以及上述第三个方面所述的激光数据提取装置，其中：所述激光数据提取装置与所述数据处理装置通信连接；

所述激光投射装置用于向扫描对象投射激光；

所述激光数据提取装置，用于提取在所述扫描对象表面形成的二维激光数据，并将所述二维激光数据传输至所述数据处理装置；

所述数据处理装置用于执行上述第二个方面所述的数据处理方法，对所述二维激光数据进行处理，得到所述扫描对象在同一坐标系下的三维激光数据。

与相关技术相比，在本实施例中提供的激光数据提取方法、数据处理方法、和三维扫描***，通过获取利用三维扫描***对扫描对象进行扫描得到的二维原始激光数据，基于二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，并利用激光区域提取条件，对二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域，基于激光候选区域和二维原始激光数据，得到扫描对象的二维激光数据。其基于至少一个数据特征对应的激光区域提取条件进行了激光数据的准确筛选，实现了对错误激光数据的剔除，从而提高了激光区域提取的准确度。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实施例的激光数据提取方法的应用场景图；

图2是本实施例的激光数据提取方法的流程图；

图3是本实施例的数据处理方法的流程图；

图4是本实施例的激光数据提取装置的结构示意图；

图5是本实施例的三维扫描***的结构示意图；

图6是本优选实施例的三维激光数据提取方法的流程图。

具体实施方式

为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。

除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块（单元）的过程、方法和***、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块（单元），而可包括未列出的步骤或模块（单元），或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块（单元）。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。

图1为本实施例的激光数据提取方法的应用场景图。如图1所示，激光投射装置101用于向扫描对象104表面投射激光。扫描装置102用于采集扫描对象104表面经激光投射装置101投射的二维原始激光数据，并基于二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，并利用激光区域提取条件，对二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域，基于激光候选区域和二维原始激光数据，得到扫描对象104的二维激光数据。扫描装置102将二维激光数据发送至服务器103，服务器103对该二维激光数据进行三维重建，得到扫描对象104的三维激光数据。其中，扫描装置102与服务器103通信连接。

在本实施例中提供了一种激光数据提取方法，用于三维扫描***，图2是本实施例的激光数据提取方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S210，获取利用三维扫描***对扫描对象进行扫描得到的二维原始激光数据。

具体地，可以利用扫描装置对该扫描对象进行扫描，得到扫描对象包含激光区域的原始图像，并将该原始图像输出为二维原始激光数据。其中，该扫描装置可以为任意一种工业相机。该二维原始激光数据可以包括由分别位于三维扫描***左视角的扫描装置采集得到的左二维原始激光数据，和由位于三维扫描***右视角的扫描装置采集得到的右二维原始激光数据。另外地，该二维原始激光数据的输出格式可以根据扫描装置所支持的输出格式确定，示例性地，可以为mono8、mono10、mono12中的任意一种。

步骤S220，基于二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，并利用激光区域提取条件，对二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域。

其中，该数据特征具体可以为上述原始图像在预设邻域范围内的任意一种图像特征的变化值。例如，亮度特征变化值或灰度图像变化值。激光区域提取条件，具体可以包括数据特征的特征阈值。例如，预设邻域范围内亮度变化值大于预设阈值。可以根据二维原始激光数据的多种不同数据特征，分别确定对应的激光区域提取条件，并基于该多种不同激光区域条件，实现对二维原始激光数据的激光区域提取。另外地，还可以根据二维原始激光数据在不同输出格式下的同一种数据特征，分别确定对应的激光区域提取条件，从而基于该不同输出格式对应的激光区域提取条件，对二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域。

进一步地，可以根据二维原始激光数据在至少两种不同输出格式下，预设邻域范围内的图像特征变化值，确定该至少两种不同输出格式下的激光区域提取条件。示例性地，可以根据二维原始激光数据在mono12输出格式下预设邻域范围内的亮度特征变化值，确定该mono12输出格式下的第一激光区域提取条件为：图像邻域亮度特征变化大于100。根据二维原始激光数据在mono8输出格式下预设邻域范围内的亮度特征变化值，确定该mono8输出格式下的第二激光区域提取条件为：图像邻域亮度特征值变化大于1。接下来，可以基于第一激光区域提取条件和第二激光区域提取条件来实现对激光候选区域的提取。具体地，可以先依据提取要求相对低的激光区域提取条件，完成激光区域的初步提取，得到初候选区域。接下来，基于提取要求相对高的激光区域提取条件，从该初候选区域中进一步进行激光区域提取，得到最终的激光候选区域。

通过基于二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，能够实现对二维原始激光数据中激光区域的准确筛选。相比目前通过提升相机增益或者相机曝光时间，对激光区域提取精度造成的影响，本实施例可以提高激光区域的提取准确度，进而提高后续激光数据的重建精度。

步骤S230，基于激光候选区域和二维原始激光数据，得到扫描对象的二维激光数据。

具体地，可以根据二维原始激光数据中激光候选区域对应的数据，计算该扫描对象的二维激光数据。其中，可以采用任意一种亚像素激光线算法进行激光亚像素坐标的求解，从而得到二维激光数据。该亚像素激光线算法可以为光条中心提取steger算法或者灰度重心法，也可以为其他算法，在此不作具体限定。进一步地，在二维原始激光数据的不同输出格式分别为mono8和mono12的情况下，可以基于二维原始激光数据分别在mono8和mono12下的亮度特征变化值，提取得到激光候选区域。根据该激光候选区域在mono8和mono12中分别对应的数据，计算二维原始激光数据的亚像素坐标，从而得到二维激光数据。

另外地，在三维扫描***中，可以分别提取上述左二维原始激光数据的激光候选区域，并得到左二维激光数据，和上述右二维原始激光数据的激光候选区域，得到右二维激光数据，再基于该左二维激光数据和右二维激光数据进行激光数据的三维重建，得到扫描对象的三维激光数据。进一步地，在该三维激光数据的重建过程中，还可以借助扫描装置采集的标记点数据，辅助完成不同单帧局部坐标系下三维激光数据的拼接，从而得到扫描对象完整的三维激光数据。

另外地，上述二维激光数据的提取过程，可以直接在三维扫描***的嵌入式端完成，也即可以由内置有微型处理器的扫描装置直接完成，再将提取得到的二维激光数据发送至服务器中进行三维重建，从而减少数据传输的带宽，提高帧率。

上述步骤S210至步骤S230，通过获取利用三维扫描***对扫描对象进行扫描得到的二维原始激光数据，基于二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，并利用激光区域提取条件，对二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域，基于激光候选区域和二维原始激光数据，得到扫描对象的二维激光数据。其基于至少一个数据特征对应的激光区域提取条件进行了激光数据的准确筛选，实现了对错误激光数据的剔除，从而提高了激光区域提取的准确度。

进一步地，在一个实施例中，基于上述步骤S220，二维原始激光数据具有至少两种输出格式，基于二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，具体包括以下步骤：

步骤S221，基于二维原始激光数据在至少两种输出格式下的数据特征，确定激光区域提取条件。

另外地，在一个实施例中，基于上述步骤S220，二维原始激光数据具有第一输出格式和第二输出格式；其中，第一输出格式中一个像素所占用的位数大于第二输出格式中一个像素所占用的位数；激光区域提取条件包括基于第一输出格式的数据特征确定的第一激光区域提取条件，和基于第二输出格式的数据特征确定的第二激光区域提取条件。

进一步地，在一个实施例中，基于上述步骤S220，利用激光区域提取条件，对二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域，具体包括以下步骤：

步骤S222，将第一输出格式的二维原始激光数据转换为第二输出格式，得到转换数据。

示例性地，该第一输出格式可以为mono12或mono10，第二输出格式可以为数据量更小的mono8。其中，下文以mono12为第一输出格式，以mono8为第二输出格式进行说明。可以从扫描装置中获取输出格式为mono12的二维原始激光数据，将其输出格式转换为mono8，得到转换数据。具体转换过程可以为：根据扫描装置配置的数据查找表，将输出格式解压为mono16的二维原始激光数据，转换为输出格式为mono8的转换数据。其中，mono10和mono12都是像素信息压缩方式，均需要解压成mono16来读取。通常采用mono12格式的好处在于使用3字节的信息表示了2个像素，而如果只有mono16，那么表示2个像素需要用到4字节，可以变相节省25%的空间，采用mono10同理。

步骤S223，根据第二激光区域提取条件对转换数据进行激光区域提取，得到初候选区域。其中，在转换数据中，根据预设设置的第一阈值，将预设邻域范围内亮度变化值大于该第一阈值的区域作为初候选区域。

步骤S224，从初候选区域中筛选出满足第一激光区域提取条件的数据，得到激光候选区域。

在输出格式为mono12的二维原始激光数据中，获取与初候选区域对应的数据，并基于第一激光区域提取条件对其进行筛选，从而得到激光候选区域。例如，可以将输出格式为mono12的二维原始激光数据中与初候选区域对应的数据中，预设邻域范围内的亮度特征值变化大于预设第二阈值的数据，视为满足第一激光区域提取条件的数据，从而得到激光候选区域。

上述步骤S222至步骤S224，通过基于两种不同输出格式下二维原始激光数据对应的激光区域提取条件，实现对激光区域的多次提取，从而提高了激光区域提取的准确度。

另外地，在一个实施例中，基于上述步骤S220，利用激光区域提取条件，对二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域，还可以包括以下步骤：

步骤S225，将第一输出格式的二维原始激光数据转换为第二输出格式，得到转换数据。

步骤S226，根据第二激光区域提取条件对转换数据进行激光区域提取，得到初候选区域。

步骤S227，基于第一激光区域提取条件，从初候选区域中删除不满足第一激光区域提取条件的数据，得到激光候选区域。

具体地，可以将输出格式为mono12的二维原始激光数据中，与初候选区域对应的，且预设邻域范围内亮度特征变化值小于预设第二阈值的数据进行剔除，从而提高激光候选区域提取的准确度。

另外地，在一个实施例中，基于上述步骤S230，基于激光候选区域和二维原始激光数据，得到扫描对象的二维激光数据，具体包括以下步骤：

步骤S231，基于激光候选区域和二维原始激光数据，计算二维原始激光数据的激光亚像素坐标，得到扫描对象的二维激光数据。

进一步地，在一个实施例中，基于上述步骤S231，基于激光候选区域和二维原始激光数据，计算二维原始激光数据的激光亚像素坐标，具体包括以下步骤：通过预设的亚像素激光线算法，对激光候选区域在二维原始激光数据中对应的数据进行处理，得到二维原始激光数据的激光亚像素坐标。

另外地，在一个实施例中，数据特征包括预设邻域范围内的图像特征变化值。

在本实施例中提供了一种数据处理方法。图3是本实施例的一种数据处理方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S310，获取基于上述实施例的激光数据提取方法提取得到的扫描对象的二维激光数据。

步骤S320，对二维激光数据进行激光线匹配，得到扫描对象在单帧局部坐标系下的三维激光数据。

其中，可以通过获取不同视角下的二维激光数据进行激光线匹配，得到三维激光数据。例如，通过左视角下的扫描装置得到单帧局部坐标系下的左二维激光数据，右视角下的扫描装置得到单帧局部坐标系下的右二维激光数据，对左二维激光数据和右二维激光数据利用双目重建算法进行激光线匹配，得到扫描对象在单帧局部坐标系下的三维激光数据。

步骤S330，根据单帧局部坐标系与预设的参考坐标系之间的转换关系，将单帧局部坐标系下的三维激光数据转换至参考坐标系下，得到扫描对象在同一坐标系下的三维激光数据。

其中，该参考坐标系可以为预先确定的世界坐标系。通过计算多个不同单帧局部坐标系与预设的参考坐标系之间的转换关系，将多个不同单帧局部坐标系下的三维激光数据拼接至该参考坐标系下，从而得到扫描对象在该参考坐标系下完整的三维激光数据。

上述步骤S310至步骤S330，通过获取基于上述实施例的激光数据提取方法提取得到的扫描对象的二维激光数据，对二维激光数据进行激光线匹配，得到扫描对象在单帧局部坐标系下的三维激光数据，根据单帧局部坐标系与预设的参考坐标系之间的转换关系，将单帧局部坐标系下的三维激光数据转换至参考坐标系下，得到扫描对象在同一坐标系下的三维激光数据。其提高了激光区域提取的准确度，进而提高了三维激光数据重建的准确度。

进一步地，在一个实施例中，基于上述步骤S330，在根据单帧局部坐标系与预设的参考坐标系之间的转换关系，将单帧局部坐标系下的三维激光数据转换至参考坐标系下，得到扫描对象在同一坐标系下的三维激光数据之前，上述数据处理方法还可以包括以下步骤：

步骤S340，获取扫描对象的标记点数据；

具体地，该标记点数据同样可以由不同视角的二维标记点数据，通过双目重建后得到。其中，可以由上述位于三维扫描***左视角的扫描装置获取左二维标记点数据，由位于三维扫描***右视角的扫描装置获取右二维标记点数据，并对该左二维标记点数据和右二维标记点数据进行双目重建，得到三维标记点数据。

步骤S350，根据标记点数据，确定单帧局部坐标系与预设的参考坐标系之间的转换关系。

在本实施例中还提供了一种激光数据提取装置40，用于三维扫描***，图4为本实施例的激光数据提取装置40的结构示意图，如图4所示，该激光数据提取装置40，包括数据采集组件42和数据提取组件44，其中：数据采集组件42与数据提取组件44通信连接；数据采集组件42，用于获取利用三维扫描***对扫描对象进行扫描得到的二维原始激光数据；数据提取组件44，用于基于二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，并利用激光区域提取条件，对二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域；以及基于激光候选区域，和二维原始激光数据，得到二维原始激光数据的二维激光数据。

其中，上述激光数据提取装置40具体可以为任意一种扫描装置，例如工业相机。上述数据采集组件42具体可以为扫描装置中的图像传感器，上述数据提取组件44具体可以为扫描装置内置的微型处理器。

上述激光数据提取装置40，基于至少一个数据特征对应的激光区域提取条件进行了激光数据的准确筛选，实现了对错误激光数据的剔除，从而提高了激光区域提取的准确度。

在本实施例中提供了一种三维扫描***50，图5为本实施例的三维扫描***50的结构示意图，如图5所示，该三维扫描***50包括：激光投射装置52、数据处理装置54以及上述实施例的激光数据提取装置40，其中：激光数据提取装置40与数据处理装置54通信连接；激光投射装置52用于向扫描对象投射激光；激光数据提取装置40，用于提取在扫描对象表面形成的二维激光数据，并将二维激光数据传输至数据处理装置54；数据处理装置54用于执行上述实施例的数据处理方法，对二维激光数据进行处理，得到扫描对象在同一坐标系下的三维激光数据。

通过利用激光数据提取装置40实现对二维原始激光数据的处理得到二维激光数据，仅在数据处理装置54中完成三维激光数据的重建，从而减少激光数据提取装置40与数据处理装置54之间数据传输的带宽，提升数据处理的帧率，从而提高数据处理效率。

下面通过优选实施例对本实施例进行描述和说明。

图6是本优选实施例的三维激光数据提取方法的流程图。如图6所示，该三维激光数据提取方法包括如下步骤：

步骤S601，从相机驱动中获取输出格式为mono12的二维原始激光数据；

步骤S602，根据相机内设的数据查找表，将上述二维原始激光数据转换为输出格式为mono8的转换数据；

步骤S603，在转换数据中提取预设邻域范围亮度特征值变化大于第一阈值的数据，得到初候选区域；

步骤S604，在输出格式为mono12的二维原始激光数据与初候选区域对应的数据中，提取预设邻域范围亮度特征变化值大于第二阈值的数据，得到激光候选区域；

步骤S605，根据该激光候选区域在输出格式为mono12的二维原始激光数据中的对应数据，和转换数据中的对应数据，利用亚像素激光线算法求解得到二维原始激光数据的激光亚像素坐标，得到二维激光数据；

步骤S606，对左右视角下的二维激光数据进行双目重建，得到单帧局部坐标系下的三维激光数据；

步骤S607，对左右视角下的二维标记点数据进行双目重建，得到三维标记点数据；

步骤S608，基于三维标记点数据得到单帧局部坐标系与世界坐标系的转换关系，根据该转换关系将上述步骤S606的三维激光数据拼接至世界坐标系下，得到扫描对象完整的三维激光数据。

需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。例如，步骤S606和步骤S607。

应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本申请保护范围。

显然，附图只是本申请的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本申请公开的内容不足。

“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种激光数据提取方法，用于三维扫描***，其特征在于，包括：

获取利用所述三维扫描***对扫描对象进行扫描得到的二维原始激光数据；

基于所述二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，并利用所述激光区域提取条件，对所述二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域；

基于所述激光候选区域和所述二维原始激光数据，得到所述扫描对象的二维激光数据。

2.根据权利要求1所述的激光数据提取方法，其特征在于，所述二维原始激光数据具有至少两种输出格式，所述基于所述二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，包括：

基于所述二维原始激光数据在所述至少两种输出格式下的数据特征，确定所述激光区域提取条件。

3.根据权利要求1所述的激光数据提取方法，其特征在于：

所述二维原始激光数据具有第一输出格式和第二输出格式；其中，所述第一输出格式中一个像素所占用的位数大于所述第二输出格式中一个像素所占用的位数；

所述激光区域提取条件包括基于所述第一输出格式的数据特征确定的第一激光区域提取条件，和基于所述第二输出格式的数据特征确定的第二激光区域提取条件。

4.根据权利要求3所述的激光数据提取方法，其特征在于，所述利用所述激光区域提取条件，对所述二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域，包括：

将所述第一输出格式的所述二维原始激光数据转换为所述第二输出格式，得到转换数据；

根据所述第二激光区域提取条件对所述转换数据进行激光区域提取，得到初候选区域；

从所述初候选区域中筛选出满足所述第一激光区域提取条件的数据，得到所述激光候选区域。

5.根据权利要求3所述的激光数据提取方法，其特征在于，所述利用所述激光区域提取条件，对所述二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域，还包括：

将所述第一输出格式的所述二维原始激光数据转换为所述第二输出格式，得到转换数据；

根据所述第二激光区域提取条件对所述转换数据进行激光区域提取，得到初候选区域；

基于所述第一激光区域提取条件，从所述初候选区域中删除不满足所述第一激光区域提取条件的数据，得到所述激光候选区域。

6.根据权利要求1所述的激光数据提取方法，其特征在于，所述基于所述激光候选区域和所述二维原始激光数据，得到所述扫描对象的二维激光数据，包括：

基于所述激光候选区域和所述二维原始激光数据，计算所述二维原始激光数据的激光亚像素坐标，得到所述扫描对象的二维激光数据。

7.根据权利要求6所述的激光数据提取方法，其特征在于，所述基于所述激光候选区域和所述二维原始激光数据，计算所述二维原始激光数据的激光亚像素坐标，包括：

通过预设的亚像素激光线算法，对所述激光候选区域在所述二维原始激光数据中对应的数据进行处理，得到所述二维原始激光数据的激光亚像素坐标。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的激光数据提取方法，其特征在于，所述数据特征包括预设邻域范围内的图像特征变化值。

9.一种数据处理方法，用于三维扫描***，其特征在于，所述方法包括：

获取基于权利要求1至8中任一项所述的激光数据提取方法提取得到的扫描对象的二维激光数据；

对所述二维激光数据进行激光线匹配，得到所述扫描对象在单帧局部坐标系下的三维激光数据；

根据单帧局部坐标系与预设的参考坐标系之间的转换关系，将所述单帧局部坐标系下的三维激光数据转换至所述参考坐标系下，得到所述扫描对象在同一坐标系下的三维激光数据。

10.根据权利要求9所述的数据处理方法，其特征在于，在根据单帧局部坐标系与预设的参考坐标系之间的转换关系，将所述单帧局部坐标系下的三维激光数据转换至所述参考坐标系下，得到所述扫描对象在同一坐标系下的三维激光数据之前，所述方法还包括：

获取所述扫描对象的标记点数据；

根据所述标记点数据，确定所述单帧局部坐标系与预设的参考坐标系之间的转换关系。

11.一种激光数据提取装置，用于三维扫描***，其特征在于，包括数据采集组件和数据提取组件，其中：所述数据采集组件与所述数据提取组件通信连接；

所述数据采集组件，用于获取利用所述三维扫描***对扫描对象进行扫描得到的二维原始激光数据；

所述数据提取组件，用于基于所述二维原始激光数据的至少一种数据特征确定激光区域提取条件，并利用所述激光区域提取条件，对所述二维原始激光数据进行激光区域提取，得到激光候选区域；以及基于所述激光候选区域，和所述二维原始激光数据，得到所述二维原始激光数据的二维激光数据。

12.一种三维扫描***，其特征在于，所述三维扫描***包括激光投射装置、数据处理装置以及权利要求11所述的激光数据提取装置，其中：所述激光数据提取装置与所述数据处理装置通信连接；

所述激光投射装置用于向扫描对象投射激光；

所述激光数据提取装置，用于提取在所述扫描对象表面形成的二维激光数据，并将所述二维激光数据传输至所述数据处理装置；

所述数据处理装置用于执行权利要求9至10任一项所述的数据处理方法，对所述二维激光数据进行处理，得到所述扫描对象在同一坐标系下的三维激光数据。

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