在用于獲取空間區(qū)域的三維數(shù)據(jù)的方法中，向多個測量點發(fā)出多個測量光束（Ｌｓ）。檢測器（５０）接收由所述測量點（３４ａ）反射的多個反射光束（Ｌｒ）?；谒龇瓷涔馐ǎ蹋颍┐_定距測量點（３４ａ、３４ｂ）的多個距離。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)的一方面，至少一個目標（３０）位于該空間區(qū)域中，所述目標包括具有可見入口（７２）的隱蔽通道（６６）。桿狀元件（３２）以自由端（７０）從入口（７２）伸出的方式被插入到通道（６６）中。確定距第一測量點（３４ａ）的第一距離以及距第二測量點（３４ｂ）的第二距離。基于第一和第二距離來確定隱蔽通道（６６）的方位（７４）。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及用于獲取空間區(qū)域的三維數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括以下步驟-提供具有發(fā)射機和接收機的激光掃描儀，-通過所述發(fā)射機向所述空間區(qū)域中的多個測量點發(fā)出多個測量光束，-接收由所述測量點反射的多個反射光束，以及-基于所述反射光束確定距所述多個測量點的多個距離。本專利技術(shù)還涉及用于獲取空間區(qū)域的三維數(shù)據(jù)的設(shè)備，所述設(shè)備包括具 有發(fā)射機和接收機的激光掃描儀，所^L射M配置用于向所述空間區(qū)域 中的多個測量點發(fā)出多個測量光束，所述接il^M^配置用于接收由所述測 量點反射的多個反射光束以及基于所述反射光束確定距所述多個測量點 的多個多巨離。
技術(shù)介紹
此種方法和設(shè)備可從例如DE 103 61 870中獲知。該文獻公開了 一種包括測量頭的激光掃描儀，所述測量頭保持有以可 可轉(zhuǎn)動方式被支撐的轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子被繞著水平軸轉(zhuǎn)動，同時發(fā)出多個激光 束。由于該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，所述激光束被發(fā)送到空間中的覆蓋了 270°或更 大的豎角(vertical angle)的多個方向上。此外，所述測量頭被繞著垂 直軸轉(zhuǎn)動，使得所發(fā)出的激光束幾乎完全掃描周圍的空間區(qū)域。在該測量 頭中設(shè)置有接收機，該接收機接收從所述空間區(qū)域中的目標點反射的反射 光束，并通過所發(fā)出的光束與所接收的光束之間的延遲時間差來確定距所 述目標點的距離。此外，所述接收機針對每個測量點產(chǎn)生取決于所反射的 測量光束的強度的^JL值?？傊?，所述已知的激光掃描儀可以用于記錄空 間區(qū)域的三維圖像，并且所述多個^jl值產(chǎn)生可與對空間區(qū)域的黑/白記 錄相比的全面圖像。此外，針對每個測量點提供距離信息項，使得可以更精確地檢查、勘測、和/或稍后借助于所記錄的數(shù)據(jù)而對該空間區(qū)域進行 文檔記錄。這種激光掃描儀的典型應(yīng)用是對例如要在其中設(shè)計和建立新的 生產(chǎn)線的工廠車間的勘測。在另一已知的應(yīng)用中，這種激光掃描儀被移動 穿過隧道管路(如必要的話，而非繞垂直軸轉(zhuǎn)動)，以檢查例如該隧道的 狀況以及確定該隧道中每一點處的凈寬。原則上，這種激光掃描儀適合于獲取由諸如墻壁或自然障礙物之類的 目標所界定的任何空間區(qū)域的三維數(shù)據(jù)。包括全視野空間區(qū)域的"光學圖 像"的相對快且廣泛的數(shù)據(jù)釆集還使得這種激光掃描儀有利于法醫(yī)學應(yīng)用，即，對犯罪現(xiàn)場的法醫(yī)學覆蓋(forensic coverage)和文檔記錄。但 是，對犯罪現(xiàn)場的法醫(yī)學覆蓋需要迄今已知的激光掃描儀所無法提供的進 一步的信息。所述信息主要包括與射彈穿入墻壁或另一障礙物時所產(chǎn)生的 彈道的位置和路線相關(guān)的信息。對于對彈道的法醫(yī)學覆蓋，目前使用標記有顏色的桿，所述桿以其近 端從彈道的入口伸出的方式被插入彈道中。這些桿可以用于識別所述彈道 的方位。適當?shù)臈U例如由Lightning Power Company, Inc., 13386 International Parway， Jacksonville, FL 32218, USA提供。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對該背景，本專利技術(shù)的目的是改善上述提及的類型的方法和設(shè)備，以 開發(fā)新的應(yīng)用。具體地，本專利技術(shù)的目的是便利于空間區(qū)域的法醫(yī)學數(shù)據(jù)獲 取。才艮據(jù)本專利技術(shù)的一個方面，該目的是通過上述提及的類型的方法來實現(xiàn) 的，其中所述空間區(qū)域包括至少一個包含具有可見入口的隱蔽通道的目 標，桿狀元件以自由端從該入口伸出的方式被插入到該通道中，確定距該 自由端處的第一測量點的第一距離以及距該自由端處的第二測量點的至 少一個第二距離，以及基于所述第一和第二距離來確定所述隱蔽通道的方位。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，該目的通過之前提及的類型的設(shè)備來實現(xiàn)， 其中所述接收機還被配置用于通過確定距桿狀元件的自由端處的第一測量點的距離以;sj巨該自由端處的第二測量點的至少一個第二距離，來確定 所述桿狀元件的方位，其中，所述桿狀元件的自由端從在空間區(qū)域中的目 標處的隱蔽通道的入口伸出。本專利技術(shù)可用于根據(jù)借助于所述激光掃描儀采集的數(shù)據(jù)來確定彈道或其它隱蔽在目標中的通道的方位。由于該激光掃描儀能夠借助于該桿狀元件以某種方式來"窺視"該目標，由此擴展了已知的激光掃描儀的能力。容易理解，該新穎方法和新穎設(shè)備特別適用于對其中使用了槍械的犯罪現(xiàn)場的法醫(yī)學數(shù)據(jù)獲取。當然，該新穎方法和新穎設(shè)備還可用于對隱蔽在目標中的通道的方位進行記錄和勘測的其它目的，例如用于對建筑墻壁中的鉆孔進行記錄。該新穎方法和新穎設(shè)備具有以下優(yōu)點可以非?？焖偾腋呔_性地確定通道的方位，在對"其余的"空間區(qū)域進行三維測量的同時釆集用于確定方位的數(shù)據(jù)。特別有利的是，可以在空間區(qū)域的"光學圖像"中對通道的方位進行標記，這l更利于記錄和之后的分析。由此完全實現(xiàn)了上述的目的。在本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例中，該桿狀元件具有桿狀遠端區(qū)域和近端區(qū)域，所述桿狀遠端區(qū)域被配置用于插入到隱蔽通道中，所述近端區(qū)域具有至少一個擴大體，在所述擴大體處設(shè)置有第一測量點和第二測量點。所述第一測量點和第二測量點優(yōu)選地被沿著該桿狀元件設(shè)置在桿狀元件彼此的相對距離處，所i^目對距離優(yōu)選為大約10cm或以上。該遠端區(qū)域優(yōu)選地具有在約0.2 cm與1 cm之間的外徑。所述擴大體的外徑優(yōu)選地在約2cm與15 cm之間，進一步優(yōu)選地在約5 cm與10 cm之間。使所述桿狀元件具有相對薄的遠端區(qū)域和加厚的近端區(qū)域便利于對所述方位的精確且明確的確定。相對薄的遠端區(qū)域使得能夠?qū)U狀元件插入到窄的彈道、鉆孔等中。另一方面，在近端區(qū)域中的擴大體^t利于對桿狀元件的確切的識別以及由此便利于可靠且精確地確定方位。由于測量精確性的提高通常是通過"精細的(fine)"測量器具來實現(xiàn)的，因此起初并未預(yù)料到這個效果。而在本實施方式中，在優(yōu)選實施例中使用超過隱蔽通道的尺寸10至20倍的擴大體。但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于對空間區(qū)域的三維覆蓋，可以在擴大體自身的維度上對所述擴大體進行勘測，這繼而使得能夠以提高的精確性來^地確定所述方位。在另一實施例中，所述遠端區(qū)域限定了縱軸，并且所述至少一個體具有基本上位于該縱軸上的中心點。在該實施例中，相對于桿狀元件的遠端區(qū)域而近似同軸地設(shè)置所述體。這有利于精確地確定所述方位。此外，在該實施例中，所述桿狀元件6繞其縱軸的旋轉(zhuǎn)位置不重要的，以便可以以更簡單和更快的方式將桿狀元 件定位在所述通道中。在另 一實施例中，確定距所述至少一個體處的多個測量點的多個體距 離，并基于所述多個體距離確定所述中心點。在該實施例中，所述體自身被勘測以盡可能精確地確定其中心點?？?用來確定所述體的中心點的精確度越高，則可用來確定所述隱蔽通道的方 位的精確度就越高。在對該實施例的優(yōu)選的改進中，所述體具有限定的幾何形狀，且該幾 何形狀的理想圖像與表示多個體距離的點云相匹配。所述匹配例如可以根 據(jù)最小二乘法來進行。該實施例使得即使在對所述體的勘測具有高測量噪 聲時也能夠精確地確定所述隱蔽通道的方位。在另一實施例中，每個反射光束具有光束強度，且所述方位還基于所 述光束強度來確定。在該實施例中，不似巨離信息，而且光束強度也被用于確定所述至少 一個體的位置和對準。由于確定所述方位的精確度取決于對所述體進行勘 測的精確度，因此該實施例使得能夠進一步改善測量精確度。在另一實施例中，所述至少一個體具有伸長的形狀，特別地為圓柱形。在該實施例中，所述體具有所限定的主方向，有利的是，該主方向與 所尋找的方位同軸本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種用于獲取空間區(qū)域（３８）的三維數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟：?。峁┌òl(fā)射機（４８）和接收機（５０，５２）的激光掃描儀（１０），?。柚谒霭l(fā)射機（４８）向空間區(qū)域（３８）中的多個測量點（２８）發(fā)出多個測量光束（Ｌｓ）， ?。邮沼伤鰷y量點（２８）反射的多個反射光束（Ｌｒ），以及 －基于所述反射光束（Ｌｒ）確定距所述多個測量點（２８）的多個距離，其特征在于，所述空間區(qū)域（３８）包括至少一個目標（３０），所述目標包含具有可見入口（７２）的隱蔽通道（６ ６），桿狀元件（３２）以自由端（７０）從所述入口（７２）伸出的方式被插入到通道（６６）中，確定距自由端（７０）處的第一測量點（３４ａ）的第一距離以及距自由端（７０）處的第二測量點（３４ｂ）的至少一個第二距離，并且基于所述第一和第二距離確定所述隱蔽通道（６６）的方位（７４）。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：于爾根吉廷格，貝恩德迪特馬爾貝克，萊因哈德貝克，
申請(專利權(quán))人：法羅技術(shù)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]
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