专利汇可以提供激光扫描仪专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及激光 扫描仪 和包括用于对环境进行测量的激光扫描仪的系统。,下面是激光扫描仪专利的具体信息内容。
1.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有:
□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射从所述环境返回的部分,●支撑件,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元固定到所述支撑件,使得所述射束转向单元能够绕射束旋转轴旋转,尤其是绕快旋转轴旋转,其中,所述射束转向单元包括用于使所述距离测量辐射偏转的镜面,尤其是相对于所述射束旋转轴倾斜的平面镜面,或抛物面镜面,以及
●角度编码器,该角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴的旋转相关的角度数据,
其中,作为测量过程的一部分而对此后称为测量数据的所述距离测量数据和所述角度数据进行记录,所述测量过程包括借助所述距离测量设备,通过以下操作进行扫描感测:
●所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且●连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,其特征在于
●在所述支撑件上设置了用于接收所述距离测量辐射经由所述镜面返回的部分的接收光学器件,尤其是其中,所述接收光学器件的光轴相对于所述射束旋转轴对准,具体是同轴地对准,
●在所述支撑件上朝所述镜面的方向设置了用于发出所述距离测量辐射的出口区域,并且
●所述出口区域相对于所述接收光学器件的光轴具有横向偏移,并且通过所述出口区域射出的所述距离测量辐射平行于所述接收光学器件的光轴射到所述镜面上。
2.根据权利要求1所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述接收光学器件具有切口或窗口,尤其是平面玻璃窗口,所述出口区域位于所述切口或窗口中,或者所述切口或窗口形成所述出口区域。
3.根据权利要求1所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述出口区域布置在所述接收光学器件旁边,尤其是紧邻所述接收光学器件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述出口区域被设计成,由于所述出口区域的几何形状和取向,射出的距离测量辐射在所述出口区域处的最大射束直径基本上被所述出口区域包围,尤其是其中,所述出口区域的几何形状和取向基本上对应于所述出口区域处射出的距离测量辐射的束腰(束横截面)的几何形状和取向,
尤其是其中,所述发射器单元包括用于生成作为激光辐射的所述距离测量辐射的激光二极管,并且在所述出口区域的级别处,射出的距离测量辐射的束横截面具有卵形形状,尤其是椭圆形形状,尤其是具有沿横向偏移方向的短半轴。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述接收光学器件还具有校正光学器件,以对于所述距离测量辐射从短于规定的近场距离的距离返回的部分,顾及由于所述出口区域相对于所述射束旋转轴的横向偏移而引起的视差效应,尤其是其中,所述校正光学器件被实现为柱面透镜。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
提供了补偿算法,以便针对在所述射束转向单元绕所述射束旋转轴连续旋转期间由于所述出口区域相对于所述射束旋转轴的横向偏移而引起的与所述距离测量辐射的射出和返回部分相关的视差效应,对取决于角度数据的补偿参数进行补偿,
尤其是其中,作为关于公共坐标系对所述测量数据进行的参考的一部分而考虑所述补偿参数。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述出口区域和所述接收光学器件被布置成,在所述距离测量辐射入射在所述射束转向单元上的高度处,在所述接收光学器件的光轴的假想延伸与所述距离测量辐射的中心传播轴之间存在至少0.5cm的横向偏移。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述发射器单元和所述接收器单元布置在共同的印刷电路板上。
9.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有:
□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●用于检测面传感器数据的面传感器,具体地,用于记录图像数据的至少一个彩色摄像头,其中,所述传感器规定了所述传感器的光轴和所述传感器沿所述光轴的观察方向,●基座,
●支撑件,该支撑件固定在所述基座上,使得所述支撑件能够绕支撑旋转轴旋转,尤其是绕慢旋转轴旋转,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元固定到所述支撑件,使得所述射束转向单元能够绕基本上垂直于所述支撑件的旋转轴的射束旋转轴旋转,尤其是绕快旋转轴旋转,
●第一角度编码器,该第一角度编码器用于记录与所述支撑件绕所述支撑旋转轴的旋转相关的第一角度数据,以及
●第二角度编码器,该第二角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴的旋转相关的第二角度数据,
其中,在测量过程期间采集此后称为测量数据的所述距离测量数据、所述面传感器数据以及所述第一角度数据和所述第二角度数据,所述测量过程包括:
●借助所述距离测量设备,通过以下操作进行扫描感测:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,□所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且□连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,以及●对于所述传感器的不同观察方向执行所述面传感器的多次读取,
其特征在于
●借助所述射束转向单元绕所述射束旋转轴的虚拟360度旋转,定义所述距离测量辐射的扫描平面,并且
●所述面传感器布置在所述支撑件上,并且被定向成其方位角观察方向和所述扫描平面的方位角取向不同,使得所述面传感器的光轴的假想向后延伸以规定的相交角度与所述扫描平面相交,尤其是其中,所述相交角度至少是45度,尤其是其中,所述扫描平面未被所述面传感器的视场捕获,
其中,根据以下时间序列执行具有规定步骤的全自动第一预编程测量过程:
●记录面传感器数据,包括:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,以及
□读取所述面传感器以检测面传感器数据,
尤其是其中,执行所述面传感器数据的初始处理和显示,
●记录扫描测量数据,即距离测量数据以及相关联的第一角度数据和第二角度数据,包括:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,
□所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转,以及
□发射所述距离测量辐射并接收所述距离测量辐射的返回部分以检测距离测量数据,其中,在检测所述距离测量数据的期间检测相关联的第一角度数据和第二角度数据。
10.根据权利要求9所述的测量系统,
其特征在于
根据以下时间序列执行具有规定步骤的第二预编程测量过程:
●提供第一组面传感器数据,尤其是具有降低的分辨率的面传感器数据,包括:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,以及
□读取所述面传感器以检测面传感器数据,
●基于所述第一组面传感器数据得出面传感器曝光时间,以及
●基于所述面传感器的所述曝光时间提供第二组面传感器数据,包括
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,以及
□读取所述面传感器以检测面传感器数据。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的测量系统,
其特征在于
在所述测量过程期间执行对所述测量数据的部分的至少初始处理,尤其是所述扫描测量数据与所述面传感器数据的关联,
尤其是其中,在所述测量过程期间连续进行对经处理的测量数据的部分的显示,并且基于经处理的测量数据渐进地、尤其是连续地对该显示进行更新,尤其是补充和/或替换,尤其是其中,提供与所述激光扫描仪相联接或集成于一体的显示器用于显示。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的测量系统,
其特征在于
基于所述面传感器数据,能够规定环境的至少一个关注区域,尤其是其中,对于所述至少一个关注区域,能够进行针对测量数据的检测的规定设置和/或针对经处理的测量数据的部分的显示的规定设置。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的测量系统,
其特征在于
在测量过程期间,在检测扫描测量数据之前首先完整地检测所述测量过程所需的所有面传感器数据,
尤其是其中,基于检测到的面传感器数据,生成环境的至少一个局部区域的2D全景显示,或者生成2D球幕投影。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的测量系统,
其特征在于
所述测量系统被设计成包括权利要求1至8中任一项的教导。
15.一种用于对环境进行光学测量的测量系统,该测量系统具有
●用于检测测量数据的激光扫描仪,
●处理单元,该处理单元用于将所述测量数据的部分处理成经处理的测量数据,以及●显示单元,该显示单元用于经处理的测量数据的至少表示环境的局部区域的部分的规定显示,
其中,所述激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有:
□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●支撑件,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元固定到所述支撑件,使得所述射束转向单元能够绕射束旋转轴旋转,尤其是绕快旋转轴旋转,
●角度编码器,该角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转相关的角度数据,
其中,所述测量数据包括所述距离测量数据和角度数据,
其特征在于
●所述激光扫描仪的中心基准点被规定为距离和角度测量的原点,具体地,针对所述支撑件绕基座的旋转,在所述射束旋转轴与所述支撑旋转轴的交点,
●在红外波长范围内敏感的红外传感器一体地布置在所述支撑件上,其中,□所述红外传感器定义了所述红外传感器的光轴和所述红外传感器沿所述光轴的观察方向,并且
□所述红外传感器的位置及其光轴相对于所述射束转向单元和所述中心基准点的取向是已知的,
●所述测量数据包括利用所述红外传感器检测到的红外数据,并且
●所述测量数据能够与所述红外数据相关联,尤其是,以便针对经处理的测量数据的部分的显示考虑温度信息。
16.如权利要15所述的测量系统,
其特征在于
经处理的测量数据的部分的显示以彩色3D点云的形式生成,并且温度信息存储在3D点云中和/或以规定的颜色编码显示。
17.根据权利要求15至16中任一项所述的测量系统,
其特征在于
所述测量系统被设计成包括权利要求1至14中任一项的教导。
18.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●支撑件,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元固定到所述支撑件,使得所述射束转向单元能够绕射束旋转轴旋转,尤其是绕快旋转轴旋转,
●角度编码器,该角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转相关的角度数据,
其中,此后称为测量数据的所述距离测量数据和所述角度数据作为测量过程的一部分而被记录,所述测量过程包括借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描感测:
●所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且●连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,其特征在于
●所述激光扫描仪仅具有单个集成控制元件,
●所述控制元件仅具有单个活动状态和单个非活动状态,并且能够通过外部动作进行切换,以便进入实审活动状态或所述非活动状态,
●存储有所述激光扫描仪的一组规定的测量程序和/或动作,并且
●基于来自以下组中的至少一个元素触发来自所述一组规定的测量程序和/或动作的各测量程序和/或动作:
□所述控制元件的状态从所述非活动状态变为所述活动状态,
□所述控制元件的状态从所述活动状态变为所述非活动状态,
□在规定的时间间隔期间通过持久的外部动作来切换所述控制元件,
□所述控制元件在所述活动状态和所述非活动状态之间的状态变化的编码序列,以及□在规定的时间间隔内在所述控制元件上的时间上持久的外部动作的编码序列。
19.根据权利要求18所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪的所述一组规定的测量程序和/或动作包括激活所述激光扫描仪,以及来自以下组的至少一个元素:
●停用所述激光扫描仪,
●开始所述测量过程,
●中断所述测量过程,
●中止所述测量过程,以及
●重新开始所述测量过程,
尤其是其中,存储有和/或能够规定用于所述测量过程的一组不同设置,并且所述激光扫描仪单元的所述一组规定的测量程序和/或动作还包括以下组中的至少一个元素:
●对针对所述测量过程的一组设置中的设置进行调整,
●以针对所述测量过程的一组设置中的设置开始所述测量过程,以及
●恢复所述激光扫描仪的默认设置,尤其是所述激光扫描仪的默认启动配置。
20.根据权利要求18至19中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
●所述控制元件的状态变化的编码序列由在所述活动状态与所述非活动状态之间的规定时间间隔内的一定数量的状态变化来定义,且/或
●时间上持久的外部动作的编码序列由用于维持所述外部动作的一个或更多个不同规定时间间隔来定义。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至17中任一项的教导。
22.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有:
□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●用于检测面传感器数据的面传感器,尤其是用于记录图像数据的至少一个彩色摄像头,其中,所述传感器定义了所述传感器的光轴和所述传感器沿所述光轴的观察方向,●支撑件,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元固定到所述支撑件,使得所述射束转向单元能够绕射束旋转轴旋转,尤其是绕快旋转轴旋转,
●角度编码器,该角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转相关的角度数据,
其中,此后称为测量数据的所述距离测量数据、所述面传感器数据和所述角度数据在测量过程期间检测,所述测量过程包括:
●借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描采样:
□所述射束转向单元绕所述快旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且□连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,以及●对于所述传感器的不同观察方向执行所述面传感器的多次读取,
其特征在于
●所述激光扫描仪的中心基准点被定义为距离和角度测量的原点,具体地,针对所述支撑件绕基座的旋转,在所述射束旋转轴与所述支撑旋转轴的交点处,
●所述面传感器固定地布置在所述支撑件上,具有相对于所述支撑件并背离所述支撑件的固定视场,在这种意义上,所述传感器的视场在所述测量过程期间仅在所述支撑件移动的情况下改变,尤其是在所述支撑件绕所述射束旋转轴旋转的情况下,并且●所述面传感器的所述光轴的假想向后延伸穿过所述中心基准点。
23.根据权利要求22所述的激光扫描仪,
其特征在于
多个面传感器布置在所述支撑件上,其中,对于所述多个面传感器中的每一个,其光轴的假想向后延伸基本上穿过所述中心基准点。
24.根据权利要求23所述的激光扫描仪,
其特征在于
●借助所述射束转向单元绕所述射束旋转轴的虚拟360度旋转,定义所述距离测量辐射的扫描平面,并且
●所述多个面传感器中的一个被布置成使得其视场锥与所述扫描平面相交,尤其是其中,所述支撑件固定在基座上,使得所述支撑件能够绕支撑旋转轴旋转,尤其是绕慢旋转轴旋转,并且具有所述光轴的最陡的高度取向的面传感器的视场锥与所述支撑旋转轴的假想延伸相交。
25.根据权利要求23至24中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
●所述支撑件被固定成,使得该支撑件能够绕支撑旋转轴旋转,尤其是绕慢旋转轴旋转,
●所述激光扫描仪包括另一个角度编码器,该另一个角度编码器用于检测另外的角度数据,作为与所述支撑件绕所述支撑旋转轴的旋转有关的测量数据,
●所述测量还包括相对于各个传感器的不同方位角观察方向多次读取所述多个面传感器,并且
●所述多个面传感器被布置成使得在所述测量过程期间它们能够实现球幕测量,尤其是其中,具有所述光轴的最陡的高度取向的面传感器的视场锥与所述支撑旋转轴的假想延伸相交,其中,所述多个面传感器按照以下方式来定义针对所述球幕测量的最小检测半径:
□通过所述中心基准点和所述最小检测半径,利用所述中心基准点在中心处定义球面,并且
□在所述测量过程期间,由所述球面定义的仅至少一个半球面能被所述多个面传感器扫描到,
尤其是其中,借助所述多个面传感器,能够扫描所述球的大于半球面的局部表面。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至21中任一项的教导。
27.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有:
□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●用于检测面传感器数据的面传感器,尤其是用于记录图像数据的至少一个彩色摄像头,其中,所述传感器定义了所述传感器的光轴和所述传感器沿所述光轴的观察方向,●支撑件,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元固定到所述支撑件,使得所述射束转向单元能够绕射束旋转轴旋转,尤其是绕快旋转轴旋转,
●角度编码器,所述角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转相关的角度数据,
其中,此后称为测量数据的所述距离测量数据、所述面传感器数据和所述角度数据在测量过程期间检测,所述测量过程包括:
●借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描采样:
□所述射束转向单元绕所述快旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且□连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,以及●对于所述传感器的不同观察方向执行所述面传感器的多次读取,
其特征在于
●所述激光扫描仪的中心基准点被定义为距离和角度测量的原点,具体地,针对所述支撑件绕基座的旋转,在所述射束旋转轴与所述支撑旋转轴的交点处,
●具有不同光轴高度取向的多个面传感器固定地布置在所述支撑件上,在这种意义上,在测量过程期间,所述传感器的视场仅在所述支撑件移动的情况下改变,尤其是在所述支撑件绕所述射束旋转轴旋转的情况下,并且
●对于所述多个面传感器中的每个面传感器,其光轴的假想向后延伸基本上穿过所述中心基准点。
28.根据权利要求27所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述多个面传感器以相同的方位角取向进行布置,
尤其是其中,借助所述射束转向单元绕所述射束旋转轴的虚拟360度旋转,定义所述距离测量辐射的扫描平面,并且所述多个面传感器的光轴布置在所述扫描平面外部的平面中。
29.根据权利要求28所述的激光扫描仪,
其特征在于
在距所述中心基准点在0.25到7m之间的距离处,具有光轴的最陡的高度取向的面传感器的视场锥与所述扫描平面相交。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至26中任一项的教导。
31.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●用于检测面传感器数据的面传感器,尤其是用于记录图像数据的至少一个彩色摄像头,其中,所述传感器定义了所述传感器的光轴和所述传感器沿所述光轴的观察方向,●支撑件,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元固定到所述支撑件,使得所述射束转向单元能够绕射束旋转轴旋转,尤其是绕快旋转轴旋转,
●角度编码器,该角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转相关的角度数据,
其中,此后称为测量数据的所述距离测量数据、所述面传感器数据和所述角度数据在测量过程期间检测,所述测量过程包括:
●借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描采样:
□所述射束转向单元绕所述快旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且□连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,以及
●对于所述传感器的不同观察方向执行所述面传感器的多次读取,
其特征在于
●所述激光扫描仪包括照亮所述面传感器的视场的灯,尤其是一个或更多个LED,其中,所述灯定义了所述灯的光轴和所述灯沿所述灯的光轴的照射方向,并且●所述灯用于基本上指向所述面传感器的视场的选择性可控照明。
32.根据权利要求31所述的激光扫描仪,
其特征在于
●所述面传感器布置在所述支撑件上,并且所述灯紧邻所述面传感器布置在支撑件上,尤其是,所述灯的光轴与所述面传感器的光轴之间的最大横向偏移为4cm。
33.根据权利要求31至32中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述灯基本上发白光,这意味着可见波长范围内的宽带光,尤其是通过将所述灯设计成双LED,即LED对,其中,两个独立的LED在发射光谱范围方面不同。
34.根据权利要求31至33中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
多个面传感器布置在所述支撑件上,其中,所述多个面传感器中的每一个被分配专用于所述传感器的可控灯,基本上照亮所述传感器的视场。
35.根据权利要求31至34中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
●检测到第一组面传感器数据,尤其是具有降低的分辨率的面传感器数据,●基于所述第一组面传感器数据得出所述灯的一组照明设置,并且
●基于所述一组照明设置,记录第二组面传感器数据,
尤其是其中,在不使用灯或使用灯的均匀照明的情况下检测所述第一组面传感器数据。
36.根据权利要求31至35中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至30中任一项的教导。
37.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有:
□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●基座,
●支撑件,该支撑件固定到所述基座,使得所述支撑件能够绕支撑旋转轴旋转,尤其是绕慢旋转轴旋转,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元固定到所述支撑件,使得所述射束转向单元能够绕基本上垂直于所述支撑件的旋转轴旋转,尤其是绕快旋转轴旋转,
●第一角度编码器,该第一角度编码器用于记录关于所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转的第一角度数据,以及
●第二角度编码器,该第二角度编码器用于记录关于所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转的第二角度数据,
其中,此后称为测量数据的所述距离测量数据、所述面传感器数据以及所述第一角度数据和所述第二角度数据在测量过程期间收集,所述测量过程包括:
●借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描感测:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,□所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且□连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,其特征在于
●所述基座仅包括一个轴向沿所述支撑旋转轴的整体有效稳定区域,该整体有效稳定区域用于稳定所述支撑件以防止所述支撑件相对于所述基座倾斜,
●所述稳定区域具有轴向沿所述支撑旋转轴的第一延伸和垂直于所述支撑旋转轴并且相对于所述支撑旋转轴基本径向对称的第二延伸,并且
●所述第二延伸大于所述第一延伸。
38.根据权利要求37所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述支撑件借助单个轴承轮辋被安装成,使得该支撑件能够绕所述支撑旋转轴相对于所述基座枢转,其中,稳定性仅通过所述单个轴承轮辋来实现。
39.根据权利要求38所述的激光扫描仪,
其特征在于
●所述轴承轮辋被设计成单行四点滚柱轴承,或者
●所述轴承轮辋被设计成具有外圈和内圈的单行滑动轴承,所述外圈与所述内圈形成两个相对于所述支撑旋转轴轴向间隔开的接触轴承,尤其是两个轴承线或两个轴承面。
40.根据权利要求38或39中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
借助相对于所述支撑旋转轴径向作用在所述轴承轮辋上的弹簧载荷产生稳定性。
41.根据权利要求37至40中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述第二延伸比所述第一延伸大至少两倍,尤其是其中,所述第二延伸比所述第一延伸大至少五倍,尤其是其中,所述第二延伸比所述第一延伸大至少十倍。
42.根据权利要求38至41中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
●沿基本平行于接触轴承的边界区域应用润滑剂-防护剂乳液,使得由于所述润滑剂-防护剂乳液的表面张力导致的润滑剂对于所述轴承轮辋的分散基本上受到所述边界区域的限制,或者
●所述轴承轮辋被设计成具有陶瓷滚柱元件的干运转环轴承形式的四点滚柱轴承。
43.根据权利要求37至42中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至36中任一项的教导。
44.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有:
□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●基座,
●支撑件,该支撑件固定到所述基座,使得所述支撑件能够绕支撑旋转轴旋转,尤其是绕慢旋转轴旋转,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元绕基本上垂直于所述支撑件的旋转轴的射束旋转轴、尤其是绕快旋转轴旋转地固定在所述支撑件上,●第一角度编码器,该第一角度编码器用于记录关于所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转的第一角度数据,以及
●第二角度编码器,该第二角度编码器用于记录关于所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转的第二角度数据,
其中,此后称为测量数据的所述距离测量数据以及所述第一角度数据和所述第二角度数据在测量过程期间检测,所述测量过程包括:
●借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描采样:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,□所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且□连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,其特征在于
关于所述支撑件绕所述支撑旋转轴的旋转,所述基座仅被设计成无源元件,在这种意义上,绕所述支撑旋转轴旋转的机动化所需的所有有源电子器件仅设置在所述支撑件中,并且与所述支撑件一起绕所述支撑件的旋转轴共同旋转,尤其是其中,下列组件中的每一个完全布置在所述支撑件中并且与所述支撑件一起绕所述支撑旋转轴共同旋转,●用于所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转的有源驱动元件,尤其是具有联接到马达的驱动轴的旋转马达或用于相对于所述支撑旋转轴在电线圈元件与所述基座中的无源磁性元件之间径向相互作用的电线圈元件,以及
●用于所述有源驱动元件的供电单元。
45.根据权利要求44所述的激光扫描仪,
其特征在于
●为了使所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,布置在所述支撑件中的旋转马达被设计有联接到所述马达的驱动轴,
●所述驱动轴相对于所述支撑旋转轴偏移地基本平行于所述支撑旋转轴轴向延伸,●所述基座包括绕所述支撑旋转轴的圆形对称轴承面,
●尤其是带有橡胶环的空转轮布置在所述驱动轴上,所述空转轮在工作上连接到所述轴承面,使得在所述驱动轴旋转期间,所述空转轮沿所述轴承面运转,因此所述支撑件相对于所述基座绕所述支撑旋转轴旋转,
尤其是其中,所述轴承面定义了虚拟圆并且所述空转轮布置在所述圆内。
46.根据权利要求44至45中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
另外,下列组件完全布置在所述支撑件中并且借助所述供电单元工作:
●所述光学距离测量设备,
●所述面传感器,
●监视和控制单元,以及
●所述第一角度编码器和所述第二角度编码器的电子器件,
尤其是其中,所述基座和所述支撑件被设计成使得在所述测量过程期间,在所述基座与所述支撑件之间不发生电力传输和电信号传输。
47.根据权利要求44至46中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
●所述激光扫描仪包括总共只有一个供电单元,即用于所述有源驱动元件的供电单元,该供电单元布置在所述支撑件中,
尤其是其中,所述基座永久地且不可逆地与所述支撑件电分离,使得在所述支撑件与所述基座之间不发生电力传输。
48.根据权利要求44至47中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪包括无线信号传输单元,尤其是基于WLAN或蓝牙连接,其中,所述信号传输单元整体布置在所述支撑件中,其中,
●在所述激光扫描仪与外部监视单元之间提供双向交换控制信号,且/或●提供一部分测量数据从所述激光扫描仪到外部计算和/或存储单元的传输,尤其是其中,在所述激光扫描仪与所述外部计算和/或存储单元之间提供测量数据和/或辅助数据的双向传输。
49.根据权利要求48所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述测量数据和/或辅助数据的传输基本上与所述测量过程并行地借助所述测量数据的部分的数据流进行,该数据流相对于所述测量过程的开始同时开始,或者至少几乎同时开始。
50.根据权利要求44至49中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至43中任一项的教导。
51.一种用于环境光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有:
□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●基座,
●支撑件,该支撑件绕支撑旋转轴、尤其是绕慢旋转轴旋转地固定在所述基座上,●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元绕基本上垂直于所述支撑件的旋转轴的射束旋转轴、尤其是绕快旋转轴旋转地固定在所述支撑件上,●第一角度编码器,该第一角度编码器用于记录关于所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转的第一角度数据,以及
●第二角度编码器,该第二角度编码器用于记录关于所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转的第二角度数据,
其中,此后称为测量数据的所述距离测量数据以及所述第一角度数据和所述第二角度数据在测量过程中检测,所述测量过程包括:
●借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描采样:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,□所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且□连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,其特征在于
●为了使所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,布置在所述支撑件中的旋转马达被设计有联接到所述马达的驱动轴,
●所述驱动轴相对于所述支撑旋转轴偏移地基本平行于所述支撑旋转轴轴向延伸,●所述基座包括绕所述支撑旋转轴的圆形对称轴承面,
●尤其是带有橡胶环的空转轮布置在所述驱动轴上,所述空转轮在工作上连接到所述轴承面,使得在所述驱动轴旋转期间,所述空转轮沿所述轴承面运转,因此所述支撑件相对于所述基座绕所述支撑旋转轴旋转,
尤其是其中,所述轴承面定义了虚拟圆并且所述空转轮布置在圆内。
52.根据权利要求51所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至50中任一项的教导。
53.一种用于环境光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有:
□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●支撑件,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元绕射束旋转轴旋转,尤其是绕快旋转轴旋转地固定在所述支撑件上,以及
●角度编码器,该角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转相关的角度数据,
其特征在于
●所述射束转向单元连接到沿着所述射束旋转轴安装在所述支撑件中的轴,尤其是其中,所述轴以规定的穿透深度穿入所述射束转向单元或者与所述射束转向单元一体地设计,
●钟形元件布置在所述轴上,尤其是其中,所述钟形元件布置在所述轴上的固定位置或者与所述轴一体形成,其中,所述钟形元件定义了钟形主体和钟形背部,●驱动器的无源磁性元件布置在所述钟形主体中,用于旋转所述轴,
●驱动器的有源驱动元件布置在所述支撑件中,用于与所述无源磁性元件、尤其是与电线圈元件产生电磁相互作用,其中,所述有源驱动元件至少部分地突出到所述钟形主体中,并且
●借助所述有源驱动元件与所述无源磁性元件之间的径向相互作用,所述轴和因此所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的旋转运动。
54.根据权利要求53所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述有源驱动元件完全嵌入所述钟形主体中。
55.根据权利要求53至54中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
用于将所述轴安装在所述支撑件中的轴承的至少一个轮辋突出到所述钟形主体中。
56.根据权利要求55所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述轴承的突出到所述钟形主体中的轮辋被设计成滚柱轴承轮辋,所述滚柱轴承轮辋的滚柱体至少部分地突出到所述钟形主体中。
57.根据权利要求53至56中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
用于将所述轴安装在所述支撑件中的所述轴承的至少一个轮辋突出到所述射束转向单元中,尤其是其中,突出到所述射束转向单元中的轮辋被设计成滚柱轴承轮辋,并且所述滚柱轴承轮辋的滚柱体至少部分地突出到所述射束转向单元中。
58.根据权利要求53至57中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述轴仅包括轴向沿着所述射束旋转轴的单个有效稳定区域,该有效稳定区域用于稳定所述轴以防止所述轴相对于所述支撑件的倾斜,其中,所述射束转向单元、所述钟形元件和所述轴相对于彼此设计和布置成,使得它们轴向沿着所述射束旋转轴的共同重心位于所述稳定区域中,尤其是其中,稳定性仅通过基本上轴对称地围绕重心地将所述轴安装在所述支撑件中的轴承来实现。
59.根据权利要求53至58中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
在钟形元件的背部布置有用于所述角度编码器的编码元件,尤其是其中,所述编码元件与所述钟形元件一体地设计。
60.根据权利要求53至59中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
下列连接中的至少一个仅借助粘合和/或压缩来实现:
●所述轴与所述稳定元件的连接,
●所述轴与所述钟形元件的连接,
●所述无源磁性元件与所述钟形元件的连接,以及
●所述编码元件与所述钟形元件的连接。
61.根据权利要求53-60中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至52中任一项的教导。
62.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●支撑件,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元绕所述射束旋转轴、尤其是绕快旋转轴旋转地固定在所述支撑件上,以及
●角度编码器,该角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转相关的角度数据,
其特征在于
所述射束转向单元通过轴沿着所述射束旋转轴轴向安装在所述支撑件中,其中,●所述射束转向单元包括用于偏转所述距离测量辐射的镜面,尤其是相对于所述射束旋转轴倾斜45°的平面镜面,或倾斜的抛物面镜面,
●所述轴在一端具有透射区域,
●所述射束转向单元具有封闭区域,该封闭区域用于在所述射束转向单元与所述轴的联接过程中封闭所述轴的所述透射区域,
●所述封闭区域的形状适合于在联接期间在所述透射区域的长度上封闭所述轴,使得在联接状态下,在所述轴与所述射束转向单元的所述封闭区域之间存在具有规定宽度的间隙,
●所述封闭区域包括稳定元件,该稳定元件能压入所述间隙中,以实现公差补偿,并实现所述射束转向单元与所述轴的稳定连接,
●在未联接状态下,所述稳定元件的厚度大于所述间隙的宽度,并且
●所述射束转向单元、尤其是所述封闭区域、所述轴和所述稳定元件被设计成,相互作用使得在所述射束转向单元与所述轴的联接期间,布置在所述封闭区域与所述轴之间的所述稳定元件被压入所述间隙中,并且在联接状态下,以这种变形状态存在于所述间隙中,尤其是其中,所述稳定元件的至少一部分可塑地变形,径向于所述射束旋转轴的规定的剩余弹性力作用于所述射束转向单元和所述轴,
□所述射束转向单元和所述轴相对于所述射束旋转轴在轴向上相对于彼此稳定,□所述射束转向单元在由所述透射区域的长度规定的稳定区域上稳定以防止相对于所述轴的倾斜,并且
□除了规定的公差范围外,所述剩余弹性力不会作用在所述镜面上。
63.根据权利要求62所述的激光扫描仪,
其特征在于
在所述联接期间,所述稳定元件和所述第二轴彼此粘接。
64.根据权利要求62至63中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述封闭区域包括在轴向方向上相对于所述射束旋转轴间隔开的至少两个稳定元件。
65.根据权利要求62至64中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述稳定元件是环形的。
66.根据权利要求62至65中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述稳定元件由具有均匀塑性特性的材料制成,尤其是具有均匀塑性流动区域的材料。
67.根据权利要求62至66中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述稳定元件集成在所述射束转向单元中,尤其是其中,所述稳定元件注塑成型在所述射束转向单元上,或者所述射束转向单元和所述稳定元件一体地设计。
68.根据权利要求62至67中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
针对所述镜面上的所述剩余弹性力的影响的规定公差范围被选择成,使得相对于针对所述镜面的规定理想设计确保所述镜面的表面精度为+/-5μm,尤其是+/-3μm,尤其是+/-1μm或+/-300nm。
69.根据权利要求62至68中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至61中任一项的教导。
70.一种用于光学测量和对环境成像的测量系统,该测量系统具有:
●用于检测测量数据的激光扫描仪,
●处理单元,该处理单元用于将部分测量数据处理成经处理的测量数据,以及●显示器,该显示器用于显示经处理的测量数据的至少表示环境的局部区域的部分,其中,所述激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有:
□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●用于检测面传感器数据的面传感器,尤其是用于记录图像数据的至少一个彩色摄像头,其中,所述传感器定义了所述传感器的光轴和所述传感器沿所述光轴的观察方向,●基座,
●支撑件,该支撑件绕所述支撑旋转轴、尤其是绕慢旋转轴旋转地固定在所述基座上,●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元绕基本上垂直于所述支撑件的旋转轴的射束旋转轴、尤其是绕快旋转轴旋转地固定在所述支撑件上,●第一角度编码器,该第一角度编码器用于记录关于所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转的第一角度数据,以及
●第二角度编码器,该第二角度编码器用于记录关于所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转的第二角度数据,
其中,此后称为测量数据的所述距离测量数据、所述面传感器数据以及所述第一角度数据和所述第二角度数据在测量过程期间收集,所述测量过程包括:
●借助距离测量设备进行扫描采样,其中
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,□所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且□连续发射距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,
以及
●对于所述传感器的不同观察方向执行所述面传感器的多次读取,
其特征在于
●所述处理单元布置在与所述激光扫描仪分离的计算设备上,尤其是计算机或平板电脑,并且
●所述激光扫描仪和所述计算设备被配置成,使得
□尤其借助WLAN或蓝牙连接尤其无线地发生测量数据从所述激光扫描仪到所述计算设备的传输,
□在所述测量过程期间,借助所述测量数据的部分的数据流来执行所述测量数据的传输,所述数据流相对于所述测量过程的开始同时开始,或者至少几乎同时开始,□在所述测量过程期间发生在所述面传感器数据与所述距离测量数据以及所述第一角度数据和所述第二角度数据的关联方面对所述测量数据的部分的至少初始处理,并且□在所述测量过程期间发生经处理的测量数据的部分的显示,并且基于经处理的测量数据渐进地、尤其是连续地进行更新,尤其是补充和/或替换,尤其是其中,提供与所述计算设备相联接或集成于一体的显示器用于显示。
71.根据权利要求70所述的测量系统,
其特征在于
●借助所述射束转向单元绕所述射束旋转轴的虚拟360度旋转,定义所述距离测量辐射的扫描平面,并且
●所述面传感器布置在所述支撑件上并且被定向成使其方位角观察方向和所述扫描平面的方位角取向不同,这意味着所述面传感器的光轴的假想向后延伸以规定的相交角度与所述扫描平面相交,尤其是其中,所述相交角度至少是45度,尤其是其中,所述扫描平面未被所述面传感器的视场捕获,
其中,根据以下时间序列执行具有规定步骤的第一预编程测量过程:
●提供面传感器数据,包括:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,
□读取所述面传感器以检测面传感器数据,以及
□所检测到的面传感器数据的一部分被数据流传输到所述计算设备,尤其是其中,基于所述数据流执行对所检测到的面传感器数据的初始处理和显示,
●提供扫描测量数据,即距离测量数据以及相关联的第一角度数据和第二角度数据,包括:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,
□所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转,
□发射所述距离测量辐射并接收所述距离测量辐射的返回部分以检测距离测量数据,其中,在检测距离测量数据期间检测相关联的第一角度数据和第二角度数据,以及□将所检测到的扫描测量数据的一部分数据流传输到所述计算设备,
●对所述面传感器数据的所述部分和借助数据流传输的扫描测量数据进行初始处理,以及
●以彩色3D点云的形式显示所述面传感器数据的所述部分和借助所述数据流传输的扫描测量数据。
72.根据权利要求70或71所述的测量系统,
其特征在于
利用以下步骤的规定时间序列执行第二预编程测量过程:
●提供第一组面传感器数据,尤其是具有降低的分辨率的面传感器数据,包括□所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,
□读取所述面传感器以检测面传感器数据,以及
□将所检测到的面传感器数据的一部分数据流传输到所述计算设备,
尤其是其中,基于所述数据流执行对所述第一组面传感器数据的初始处理和显示,●基于所述第一组面传感器数据得出所述面传感器的一组曝光时间,以及●基于所述面传感器的该组曝光时间提供第二组面传感器数据,包括
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,
□读取所述面传感器以检测面传感器数据,以及
□将所检测到的面传感器数据的一部分数据流传输到所述计算设备,
尤其是其中,基于所述数据流执行对所述第二组面传感器数据的初始处理和显示。
73.根据权利要求70至72中任一项所述的测量系统,
其特征在于
利用以下步骤的规定时间序列执行第三预编程测量过程:
●提供面传感器数据,包括:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,
□读取所述面传感器以检测面传感器数据,尤其是其中,对所述面传感器数据的检测包括对专门读出的、即未经处理的面传感器原始数据的数据处理,以及
□将所检测到的面传感器数据的一部分流传输到所述计算设备,尤其是其中,基于所述数据流执行对所检测到的面传感器数据的初始处理和显示,
●提供扫描测量数据,包括:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转,
□所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转,
□发射所述距离测量辐射并接收所述距离测量辐射的返回部分以检测距离测量数据,其中,在检测所述距离测量数据期间,检测相关联的第一角度数据和第二角度数据,并且对所述距离测量数据的检测包括对专门接收的、即未经处理的面传感器原始数据的数据处理,以及
□将所检测到的扫描测量数据的一部分数据流传输到所述计算设备,
●对所述面传感器数据的所述部分和借助所述数据流传输的扫描测量数据进行初始处理,以及
●以彩色3D点云的形式显示所述面传感器数据的所述部分和借助所述数据流传输的扫描测量数据,
尤其是其中,对所述距离测量原始数据的数据处理包括考虑取决于所述第一角度数据和/或所述第二角度数据的参数,作为相对于公共坐标系参考所述测量数据的一部分。
74.根据权利要求70至73中任一项所述的测量系统,
其特征在于
所述激光扫描仪和所述计算设备被配置成,使得借助所述计算设备上的监视和控制单元,控制信号能够尤其是借助WLAN或蓝牙连接尤其无线地发送到所述激光扫描仪。
75.根据权利要求70至74中任一项所述的测量系统,
其特征在于
●所述计算设备配备有惯性测量系统和/或倾斜传感器,使得基于所述计算设备的位置,尤其是位置和/或取向,尤其是基本上与所述计算设备的位置变化同步地执行对所述支撑件绕所述支撑旋转轴的旋转位置和/或对所述射束转向单元绕所述射束旋转轴的旋转位置的调整。
76.根据权利要求75所述的测量系统,
其特征在于
通过对所述计算设备的至少第一位置的调整,能够定义环境的至少一个关注区域,尤其是其中,能够针对所述至少一个关注区域进行针对检测测量数据的规定设置,和/或针对显示经处理的测量数据的部分的规定设置。
77.根据权利要求76所述的测量系统,
其特征在于
●所述针对检测测量数据的规定设置包括所述面传感器的测量分辨率和/或所述距离测量设备的测量精度和/或所述距离测量设备的扫描分辨率,和/或
●所述针对显示经处理的测量数据的部分的规定设置包括显示分辨率和/或颜色设置和/或灰度值设置和/或相对于所述关注区域内的子部分的规定突出显示。
78.根据权利要求70至77中任一项所述的测量系统,
其特征在于
所述计算设备被配置成,能够访问辅助数据以处理所述测量数据和/或显示经处理的测量数据的部分,尤其是其中,所述辅助数据被调用以增强现实的形式和/或以虚拟现实的形式进行视觉显示。
79.根据权利要求70至78中任一项所述的测量系统,
其特征在于
●所述激光扫描仪包括位置确定单元,该位置确定单元用于提供参考数据,尤其是所述激光扫描仪的位置和/或取向,所述位置确定单元具有来自以下组的至少一个元件:
□惯性测量系统,
□倾斜传感器,该倾斜传感器用于检测相对于重力方向的至少一个倾斜,□用于全球卫星导航系统和/或伪卫星导航系统的接收器,
□罗盘,尤其是电子罗盘,以及
□气压计,
其中,所述测量数据还包括所述参考信息,和/或
●所述数据处理基于用于同步定位与地图构建(SLAM)的方法。
80.根据权利要求70至79中任一项所述的测量系统,
其特征在于
所述测量系统被设计成包括权利要求1至69中任一项的教导。
81.一种电子激光测距模块,该电子激光测距模块用于对目标物体进行距离测量,尤其是用于激光扫描仪,其中,所述激光测距模块包括:
●用于生成传输信号的发射器单元,尤其是其中,所述传输信号由脉冲激光测量辐射生成,
●接收器单元,该接收器单元用于接收所述传输信号从所述目标物体返回的部分作为接收信号,
●接收器电路,该接收器电路用于对所述接收信号进行调节和数字化,以便基于信号传送时间法最终得出到所述目标物体的距离,以及
●用于所述发射器单元和所述接收器电路的控制器,
其特征在于
●所述接收器电路包括
●比较器级,该比较器级用于获得接收信号的信号幅度,
●放大器级,该放大器级用于调整信号幅度,尤其是通过输入信号的放大或衰减,●第一模数转换级和第二模数转换级,
其中,所述接收器电路以及所述发射器单元能够由所述控制器控制,使得在交替使用所述第一模数转换级和所述第二模数转换级的情况下,连续的距离测量序列包括:
●借助所述第一模数转换级进行第一距离测量,尤其是基于连续接收信号的第一信号包,
●借助所述第二模数转换级进行第二距离测量,尤其是基于连续接收信号的第二信号包,
●使用第一接收信号作为测试信号,
●使用第二接收信号作为测量信号,
●将所述测试信号送至所述比较器级,并通过所述比较器级得出所述测试信号的信号幅度,
●基于所得出的所述测试信号的信号幅度,针对包含至少部分测量信号的接收信号对所述放大器级进行设置,使得在所述放大器单元下游的所述第一模数转换级和/或所述第二模数转换级的控制范围内至少所述测量信号作为输入信号存在。
82.根据权利要求81所述的激光测距模块,
其特征在于
●所述接收器电路还包括激活单元,借助所述激活单元
□进行第一次调整,其中,考虑所述测试信号以得出到所述目标物体的距离,并且□进行第二次调整,其中,丢弃所述测试信号以得出到所述目标物体的距离,尤其是其中,
●定义了所述测试信号可用信号幅度的值范围,
●将由所述比较器级得出的所述采样信号的信号幅度与所述值范围进行比较,并且●所述激活单元基于所述信号幅度与所述值范围的比较来控制,
□如果所述测试信号的信号幅度在所述值范围内,则考虑所述测试信号以得出到所述目标物体的距离,并且
□如果所述测试信号的信号幅度在所述值范围之外,则丢弃所述测试信号以得出到所述目标物体的距离。
83.根据权利要求81至82中任一项所述的激光测距模块,
其特征在于
作为单个距离测量的一部分,对所述放大器单元的调整和到所述目标物体的距离的获得基于由最多三个连续接收信号组成的信号包。
84.根据权利要求81至83中任一项所述的激光测距模块,
其特征在于
来自多个距离测量的前一距离测量的接收信号被用作用于来自所述多个距离测量的当前距离测量的当前测试信号,尤其是其中,所述前一距离测量的最近接收的信号用作当前测试信号。
85.一种电子激光测距模块,该电子激光测距模块用于对目标物体进行距离测量,尤其是用于激光扫描仪,其中,所述激光测距模块包括:
●用于生成传输信号的发射器单元,其中,所述传输信号由脉冲激光测量辐射生成,●接收器单元,该接收器单元用于接收所述传输信号从所述目标物体返回的部分作为接收信号,
●接收器电路,该接收器电路用于对所述接收信号进行调节和数字化,以便基于信号传送时间法最终得出到所述目标物体的距离,以及
●用于所述发射器单元和所述接收器电路的控制器,
其特征在于
●所述接收器电路包括
●多个模数转换级,至少包括第一模数转换级和第二模数转换级,
其中,所述控制器被配置成控制所述接收器电路和所述发射器单元,使得连续的距离测量序列包括:
●交替使用所述多个模数转换级,一个接一个地以交替顺序交错使用,每个进行一次距离测量,其中
●所述多个模数转换级中的每个模数转换级具有每距离测量一个闭合采样阶段,用于对输入信号、尤其是脉冲包进行采样,然后是在所述采样阶段期间用于输出采样值的闭合输出阶段,其中,在交替使用期间
□所述第一模数转换级的相应输出阶段在时间上位于至少所述第二模数转换级的相应采样阶段中,并且
□所述第二模数转换级的相应输出阶段在时间上位于所述多个模数转换级中的所述第一模数转换级或另一个模数转换级的相应采样阶段中。
86.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,具有根据权利要求81至85中任一项所述的激光测距模块,
●支撑件,
●用于距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元绕射束旋转轴、尤其是绕快旋转轴旋转地固定在所述支撑件上,以及
●角度编码器,该角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转相关的角度数据,
其中,此后称为测量数据的所述距离测量数据和所述角度数据作为测量过程的一部分而被记录,所述测量过程包括借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描感测:
●所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且●连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分。
87.根据权利要求86所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1-80中任一项的教导。
88.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●基座,
●支撑件,该支撑件绕所述支撑旋转轴、尤其是绕慢旋转轴旋转地固定在所述基座上,●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元绕基本上垂直于所述支撑件的旋转轴的射束旋转轴、尤其是绕快旋转轴旋转地固定在所述支撑件上,●第一角度编码器,该用于记录关于所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转的第一角度数据,以及
●第二角度编码器,该第二角度编码器用于记录关于所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转的第二角度数据,
其中,此后称为测量数据的所述距离测量数据以及所述第一角度数据和所述第二角度数据作为测量过程的一部分被检测,所述测量过程包括借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描感测:
●所述支撑件绕所述支撑旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,●所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且●连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,其特征在于
●所述支撑件具有骨架结构,所述骨架结构包括作为骨架部件的至少两个单独可拆卸的支撑结构,
●所述两个支撑结构中的第一个相对于所述基座可旋转地安装,
●第二支撑结构仅联接到所述第一支撑结构,尤其是基于使用普通销的连接,●所述第一支撑结构具有在所述支撑旋转轴的方向上延伸的上部结构,借助该上部结构能够实现关于所述第二支撑结构相对于所述支撑旋转轴的倾斜的所述第二支撑结构的稳定安装,并且
●所述射束转向单元仅安装在所述第二支撑结构内,使得所述射束转向单元能够相对于所述第二支撑结构旋转。
89.根据权利要求88所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述第一支撑结构基于倒T形,即其中,连接到所述基座的圆盘或连接到所述基座的环形盘形成T形横杆部分,并且
所述上部结构形成T形垂直部分。
90.根据权利要求88至89中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
●所述支撑件包括作为另一个骨架部件的第三支撑结构,该第三支撑结构能够单独可拆卸地附接到所述第一支撑结构的所述上部结构,
●所述第二支撑结构和所述第三支撑结构各自基本上基于具有一个平坦侧面的板结构,并且
●具有彼此远离的两个相对的接触侧的所述上部结构形成保持器,一方面用于所述第二支撑结构的平坦侧面,另一方面用于所述第三支撑结构的平坦侧面。
91.根据权利要求88至90中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
●所述激光扫描仪包括用于检测面传感器数据的面传感器,尤其是用于记录图像数据的至少一个彩色摄像头,其中,所述传感器定义了所述传感器的光轴和所述传感器沿所述光轴的观察方向,
●所述距离测量设备布置在所述第二支撑结构中,
●所述面传感器布置在所述第三支撑结构中,并且
●所述距离测量设备和/或所述面传感器能以模块化方式互换,
尤其是其中,所述第一支撑结构或所述第二支撑结构或所述第三支撑结构或另外的支撑结构包括用于所述距离测量设备和/或所述面传感器的供电单元。
92.根据权利要求88至91中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至87中任一项的教导。
93.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测包括测量数据的距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有
□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●基座,
●支撑件,该支撑件绕所述支撑旋转轴、尤其是绕慢旋转轴旋转地固定在所述基座上,●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元固定在所述支撑件,使得所述射束转向单元能够绕基本垂直于所述支撑旋转轴的射束旋转轴旋转,尤其是绕快旋转轴旋转,以及
●第一角度编码器,该第一角度编码器用于记录关于所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转的第一角度数据,和
●第二角度编码器,该第二角度编码器用于记录关于所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转的第二角度数据,
其中,此后称为测量数据的所述距离测量数据、所述面传感器数据以及所述第一角度数据和所述第二角度数据在测量过程中检测,所述测量过程包括借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描感测:
●所述支撑件绕所述支撑旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,●所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且●连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,其特征在于
●所述激光扫描仪包括状态指示器,该状态指示器用于指示设备状态,尤其是用于指示所述测量过程的状态,
●所述状态指示器布置在所述支撑件上,这意味着当所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转时,所述状态指示器会共同旋转,
●所述状态指示器被设计成使得其在所有方位角方向上相对于所述支撑旋转轴在其圆周周围看起来基本相同,
●因此,无论所述支撑件绕所述支撑旋转轴的旋转位置如何,对于所述激光扫描仪的用户而言,所述状态指示器提供的相同信息从所有水平用户角度都是可见的和可读的。
94.根据权利要求93所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述状态指示器借助各个灯来实现,所述灯以基本相同的高度尤其是紧邻地围绕所述支撑件的整个周边布置。
95.根据权利要求93至94中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述状态指示器借助连续且无中断的照明装置实现,所述照明装置基本上完全包围所述支撑件和所述支撑旋转轴,尤其是其中,所述照明装置被实现为LED环。
96.根据权利要求93至95中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述状态指示器借助具有至少一个用于光的耦合输入端的光纤环来设计,尤其是借助两个或四个耦合输入端,其中,随着沿着所述光纤环的耦合输入位置的距离增加,辐射、即径向光提取与沿所述光纤环的光传输的比率增加。
97.根据权利要求93至96中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述状态指示器被设计成,使得借助可视编码向用户公开设备状态,尤其是借助所述状态指示器的规定颜色编码和/或借助所述状态指示器的规定闪烁编码。
98.根据权利要求93至97中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1-91中任一项的教导。
99.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●用于检测面传感器数据的面传感器,尤其是用于记录图像数据的至少一个彩色摄像头,其中,所述传感器定义了所述传感器的光轴和所述传感器沿所述光轴的观察方向,●支撑件,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元绕所述射束旋转轴、尤其是绕快旋转轴旋转地固定在所述支撑件上,以及
●角度编码器,该角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转相关的角度数据,
其特征在于
●所述支撑件是借助骨架结构来实现的,
●所述支撑件包括由所述骨架结构承载并且能够从其拆下的作为壳体元件的盖子,并且
●所述面传感器固定到所述壳体元件并由所述壳体元件承载。
100.根据权利要求99所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪包括多个面传感器,所述面传感器中的每一个单独安装在所述壳体元件上并由所述壳体元件分别承载,在这种意义上,所述多个面传感器中的每一个面传感器分别并且单独地由所述壳体元件承载,
尤其是其中,
●所述壳体元件形成有用于面传感器的孔口,
●所述多个面传感器中的各个面传感器固定在所述壳体元件的内部,并且●所述多个面传感器中的各个面传感器在每种情况下通过所述壳体元件的所述孔口中的一个观看。
101.根据权利要求99至100中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至98中任一项的教导。
102.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,以及
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●基座,
●支撑件,该支撑件绕所述支撑旋转轴、尤其是绕慢旋转轴旋转地固定在所述基座上,●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元绕基本上垂直于所述支撑件的旋转轴的射束旋转轴、尤其是绕快旋转轴旋转地固定在所述支撑件上,●第一角度编码器,该第一角度编码器用于记录关于所述支撑件绕所述支撑旋转轴旋转的第一角度数据,以及
●第二角度编码器,该第二角度编码器用于记录关于所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转的第二角度数据,
其中,此后称为测量数据所述距离测量数据以及所述第一角度数据和所述第二角度数据在测量过程期间检测,所述测量过程包括
●借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描感测:
□所述支撑件绕所述支撑旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,□所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续旋转,并且□连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,其特征在于
●所述距离测量设备被设计成使得
●发射由多个单独的距离测量射束形成的测量射束集合,尤其是其中,所述测量射束集合在所述测量过程中借助所述多个距离测量射束共用的射束转向单元的镜面偏转。
103.根据权利要求102所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述测量射束集合的各个相邻射束之间的最大发散小于15度,尤其是小于1度。
104.根据权利要求102至103中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述测量射束集合的各个射束在所述射束转向单元的方向上作为射束扇从所述支撑件发射,形成单射束线,尤其是其中,所述单射束线沿着垂直于所述射束旋转轴并且垂直于所述支撑旋转轴的方向延伸,尤其是其中,所述射束扇由最多十个单独的射束组成。
105.根据权利要求102至104中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至101中任一项的教导。
106.一种用于对环境进行光学测量的激光扫描仪,该激光扫描仪包括:
●用于检测距离测量数据的光学距离测量设备,该光学距离测量设备具有□发射器单元,该发射器单元用于发射距离测量辐射,和
□接收器单元,该接收器单元用于接收所述距离测量辐射的返回部分,
●支撑件,
●用于所述距离测量辐射的射束转向单元,该射束转向单元绕射束旋转轴、尤其是绕快旋转轴旋转地固定到所述支撑件,以及
●角度编码器,该角度编码器用于记录与所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转相关的角度数据,
其中,所述测量数据包括作为测量过程的一部分被检测的所述距离测量数据和所述角度数据,所述测量过程包括借助所述距离测量设备,通过以下步骤进行扫描感测:
●所述射束转向单元绕所述射束旋转轴进行规定的渐进旋转,尤其是连续的旋转,并且
●连续发射所述距离测量辐射并连续接收所述距离测量辐射的返回部分,其特征在于
用于接收所述基座的接收元件,其中,所述接收元件能借助闩锁设备从所述基座上拆下,并且其中,所述闩锁设备
●包括所述基座上的切口部分,环嵌入所述切口部分中,所述环在其内部具有周向连续的空腔,并且
●包括所述接收元件上的套管,其中,所述套管包括至少三个闩锁体,其中,□在释放设备的基本位置处,所述闩锁体径向向外推动,以便通过所述闩锁体接合在所述空腔中而阻止将所述接收元件从所述基座上拆下,并且
□所述释放设备的激活使得所述闩锁体能够径向地进入所述套管,以使得所述接收元件能够从所述基座拆下。
107.根据权利要求106所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述切口部分被设计成圆柱形。
108.根据权利要求106至107中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述接收元件
●是三脚架头,或
●被设计成附接到三脚架头。
109.根据权利要求106至108中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述闩锁体被设计成
●旋转体,尤其是球体或椭圆体,
●梯形,
●金字塔,
●具有圆角的梯形,或
●具有圆角的金字塔。
110.根据权利要求106至109中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述闩锁体和所述空腔被设计成,彼此匹配使得所述闩锁体在所述空腔中的接合引起所述基座的自定心发生,尤其是相对于所述支撑旋转轴的自定心。
111.根据权利要求106至110中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述释放设备布置在所述套管中并具有
●至少一个用于激活所述释放装置的径向销,
●用于阻挡或允许分离能力的轴向销,以及
●用于保持所述基本位置的角度编码器,
其中,所述径向销、所述轴向销和所述张紧弹簧在工作上连接成使得
●在所述释放设备的所述基本位置处,所述轴向销迫使所述闩锁体径向向外,并且●当所述释放设备被激活时
□所述径向销的位移使所述轴向销朝向所述张紧弹簧移动,并且
□所述轴向销由于其位移而释放空间,因此使得所述闩锁体能够径向地进入所述套管中。
112.根据权利要求106至111中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
在所述基本位置处,所述轴向销借助所述张紧弹簧产生的张紧力将所述闩锁体压入所述环的所述空腔中。
113.根据权利要求106至112中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
各闩锁体具有至少两个与所述空腔接触的点,尤其是与所述空腔的至少一个接触线。
114.根据权利要求106至112中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
所述激光扫描仪被设计成包括权利要求1至105中任一项的教导。
115.根据权利要求1至114中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
提供轴向位置校准过程,用于得出轴向位置校准参数,该轴向位置校准参数在参考公共坐标系中的测量数据期间被考虑,尤其是其中,所述轴向位置校准过程包括测量已知环境和/或待测环境中的已知物体,
尤其是其中,
●对于所述轴向位置校准过程,所述激光扫描仪布置在具有已知空间尺寸的空心测试体中,且/或
●在测试环境和/或在作为实际测量过程的一部分提供的环境中,安装并测量一组具有已知的相对于彼此的定位和/或尺寸的测试物体,作为所述轴向位置校准过程的一部分。
116.根据权利要求1至115中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
在所述测量过程中,所述射束转向单元绕所述射束旋转轴旋转,旋转速度至少为50Hz,尤其是至少为100Hz,尤其是至少为250Hz,且/或
在所述测量过程中,所述基座绕所述支撑旋转轴旋转,旋转速度至少为0.01Hz,尤其是至少0.02Hz,尤其是至少0.03Hz。
117.根据权利要求1至116中任一项所述的激光扫描仪,
其特征在于
在所述测量过程中,基于所述射束转向单元绕所述射束旋转轴的旋转速度,并基于所述距离测量辐射的脉冲频率,设置每1°旋转角度至少3个点的最小采样点密度。
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