一种手持激光雷达扫描器的制作方法

本技术涉及激光雷达，特别涉及一种手持激光雷达扫描器。

背景技术：

1、激光雷达扫描系统是利用激光束对周围物体进行感知的设备，以点云数据的形式反映周围物体的位置及形貌。目前市场上的手持激光三维空间重建设备，主要以旋转16线和32线激光设备为主，这类设备体积较大，也较重，长时间手持的话，手会酸痛，不便于手持操作，有的需要结合背带做成背包式的激光扫描设备，这样更笨重，使用起来不够方便，背离了手持设备的轻便性。市场上也出现了一类小型的手持激光设备，这类设备为了更加小型化，一般都不搭配屏幕，使用的时候需要通过网络连接手机一同使用，在使用现场，首先需要通过较为复杂的操作才能连接上手机，同时也会受到现场网络环境的影响，这样就严重影响到了设备的快捷性。市场上的小型手持激光设备，一般考虑到机器主机算力的不够，常采用单个rgb高清摄像头搭配激光设备使用，这样导致激光设备彩色点云的成像质量会不高。

2、公开号为“cn216248308u”的专利文献公开了一种手持式激光雷达扫描仪，其包括壳体、安装架及驱动组件，壳体形成有安装腔，壳体上端面贯设有安装孔，安装孔与安装腔相连通，安装架沿上下向轴线转动安装于壳体的上端面，安装架具有两个沿上下向延伸设置且沿左右向相对间隔设置的安装臂，两个安装臂之间的空间用于供激光雷达沿左右向轴线转动安装，驱动组件安装于安装腔内，具有沿上下向延伸设置的驱动轴，驱动轴的驱动端伸出安装孔与安装架驱动连接，如此使得激光雷达可以沿着左右向轴线转动，且可沿上下向轴线转动，如此增大了手持式激光雷达扫描仪扫描区域，使得手持式激光雷达扫描仪适用于较广的扫射区域的使用。但是该方案中的激光雷达扫描仪使用了单个摄像装置，致使扫描不够全面，会存在死角，扫描后的成像质量也不是很高。

3、因此，现有的激光雷达扫描器，存在体积较大、操作不方便和成像质量不高的问题。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有激光雷达扫描器所存在的上述技术问题，提供了一种体积较小、操作方便和成像质量较高的手持激光雷达扫描器。

2、本实用新型的技术方案：一种手持激光雷达扫描器，包括壳体，所述壳体的顶部设有激光发射器，所述壳体内设有激光计算模块，所述激光计算模块与激光发射器电连接；所述壳体的侧部依次设有第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头，所述第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头在壳体上的相互设置角度为120度，所述所述壳体内设有第一摄像模块、第二摄像模块和第三摄像模块，所述第一摄像模块与第一摄像头电连接，所述第二摄像模块与第二摄像头电连接，所述第三摄像模块与第三摄像头电连接；所述壳体内设有主机模块，所述主机模块均与激光计算模块、第一摄像模块、第二摄像模块和第三摄像模块电连接。本实用新型通过在壳体的顶部设置激光发射器，激光发射器不断的向外发射激光，激光被周围物体反弹回来的信息由激光计算模块接收记录，便于主机模块准确构建周围物体的位置点云模型；本实用新型通过设置第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头共三个摄像头，并且三个摄像头相互之间的设置角度为120度，整体就是360度，不断的与激光发射器同频拍摄，拍摄到高清的图片和视频，分别由第一摄像模块、第二摄像模块和第三摄像模块接收记录，便于主机模块准确构建周围物体的形貌点云模型；主机模块统一处理后，以点云数据的形式反映位置及形貌的整体模型，为360度的高精度激光点云模型，得到较高质量和较全范围的成像；三个摄像头对拍摄到的图片或者视频能自行进行整合，自行拼接成360度的全景图片或者视频，得到的激光点云模型为空间三维模型，本实用新型形成的激光点云空间三维模型自带空间尺度，带有标定尺度，通过标定尺度能与实际周围物体的大小较高精度的匹配在一起，所得的激光点云空间三维模型带标注有尺寸的空间距离，具有了更广阔的应用创景；本实用新型整体体积较小，重量较轻，便于手持操作，长时间手持，手也不会酸痛，具有良好的轻便性。

3、作为优选，所述激光发射器选用livox混合固态激光发射器，所述激光发射器的水平视场角为360度，垂直视场角为59度，点频为20万点/秒。该型号的激光发射器能更全方位和更高频率的发射激光，从而后续能更准确的形成位置点云模型。

4、作为优选，所述激光计算模块选用livox mid360激光计算模块，所述激光计算模块的长、宽和高的规格为65*65*60mm，所述激光计算模块的重量265克。该型号的激光计算模块能更好的记录周围物体反弹回来的激光信息，从而后续能更准确的形成位置点云模型，体积小巧，不占用太多空间，重量较轻，不会为整个扫描器额外增加太多重量。

5、作为优选，所述第一摄像模块、第二摄像模块和第三摄像模块均选用基于imx577传感器的ch8043ab鱼眼镜头，所述镜头的焦距为1.85mm，水平视场角为230度，垂直视场角为161度。该型号的摄像模块配制的摄像头能更全方位和清晰的拍摄到高清的图片和视频，准确记录后，能更准确构建周围物体的形貌点云模型。

6、作为优选，所述主机模块的型号为nvidia jetson orin nano 4gb主机。能对数据信息进行高效处理。

7、作为优选，所述壳体的侧部依次设有第一凹陷部、第二凹陷部和第三凹陷部，所述第一摄像头位于第一凹陷部内，所述第二摄像头位于第二凹陷部内，所述第三摄像头位于第三凹陷部。通过在壳体的侧部依次设置第一凹陷部、第二凹陷部和第三凹陷部，第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头分别位于第一凹陷部、第二凹陷部和第三凹陷部内，由于第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头均为精密仪器，如果凸出在壳体外部容易磨损，也容易磕碰损坏，将第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头分别设置在第一凹陷部、第二凹陷部和第三凹陷部内，能对摄像头起到很好的保护，较少了磨损，避免了磕碰。

8、作为优选，所述第一凹陷部、第二凹陷部和第三凹陷部的凹陷面均为曲面。曲面凹陷面具有更好的美观度和手持舒适度。

9、作为优选，所述第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头均为rgb摄像头。rgb摄像头具有更精密和更清晰的拍摄效果。

10、作为优选，所述壳体上设有电源开关，所述电源开关与主机模块电连接。电源开关可以方便控制整个扫描器的启动和停止。

11、作为优选，所述壳体上设有触摸屏，所述触摸屏与主机模块电连接。更优选，所述触摸屏为3.5英寸触摸屏。本实用新型通过设置触摸屏，直接通过操作触摸屏就能使用，使得操作更方便，无需通过网络连接手机一同使用，避免了由于网络不稳定造成的操作不便；扫描建模得到的三维模型实时在触摸屏上显示出来，非常直观和方便。

12、作为优选，所述壳体内部设有散热通道，所述散热通道贯穿第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头形成的空间。更优选，所述散热通道位于壳体内部的中轴线位置。整个手持激光雷达扫描器小型化，散热通道能良好的促进工作过程中热量的散失，保证各部件的稳定工作，避免温度过高部件的寿命受到影响；巧妙的利用了第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头之间的空间，将第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头之间的竖向中空部分设置为散热通道，在没有增大设备体积的情况下，达到了热量散失效果。

13、作为优选，所述壳体内设有散热风扇，所述散热风扇位于散热通道处，所述散热风扇与主机模块电连接。散热风扇能加快壳体内的空气流动，从而达到良好的散热效果。

14、作为优选，所述壳体上设有若干通风格栅，所述通风格栅与散热通道相连通。通风格栅和散热通道一起，能更好的存在壳体内外的空气流动，达到更好的散热效果。

15、作为优选，所述壳体上设有dc插头，所述dc插头与主机模块电连接。手持激光雷达扫描器可以安装电池使用，也可以直接通过dc插头插电使用。

16、本实用新型具有如下有益效果：

17、(1)通过在壳体的顶部设置激光发射器，激光发射器不断的向外发射激光，激光被周围物体反弹回来的信息由激光计算模块接收记录，便于主机模块准确构建周围物体的位置点云模型；

18、(2)通过设置第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头共三个摄像头，并且三个摄像头相互之间的设置角度为120度，整体就是360度，不断的与激光发射器同频拍摄，拍摄到高清的图片和视频，分别由第一摄像模块、第二摄像模块和第三摄像模块接收记录，便于主机模块准确构建周围物体的形貌点云模型；主机模块统一处理后，以点云数据的形式反映位置及形貌的整体模型，为360度的高精度激光点云模型，得到较高质量和较全范围的成像；三个摄像头对拍摄到的图片或者视频能自行进行整合，自行拼接成360度的全景图片或者视频，得到的激光点云模型为空间三维模型，

19、(3)形成的激光点云空间三维模型自带空间尺度，带有标定尺度，通过标定尺度能与实际周围物体的大小较高精度的匹配在一起，所得的激光点云空间三维模型带标注有尺寸的空间距离，具有了更广阔的应用创景；

20、(4)整体体积较小，重量较轻，便于手持操作，长时间手持，手也不会酸痛，具有良好的轻便性。