用于測(cè)量空間點(diǎn)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于通過激光掃描儀(1)測(cè)量空間點(diǎn)的方法，該方法具有如下步驟：掃描對(duì)象(2,2’)上的多個(gè)空間點(diǎn)；確定各個(gè)空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，)，其中所述激光掃描儀(1)形成坐標(biāo)原點(diǎn)，并且所述坐標(biāo)包括距離(r)和至少一個(gè)角度(θ，)；圍繞中央空間點(diǎn)(S)確定附近范圍(N)，該附近范圍(N)具有至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的角度坐標(biāo)(θ，)在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的角度坐標(biāo)相鄰；將所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，)匯總；以及將所述中央坐標(biāo)點(diǎn)(S)的坐標(biāo)(r，θ，)替換為所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，)的匯總。本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行這種方法的激光掃描儀(1)的用途、具有適合于執(zhí)行該方法的激光掃描儀(1)的系統(tǒng)以及用于執(zhí)行該方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
【專利說明】用于測(cè)量空間點(diǎn)的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種用于通過激光掃描儀測(cè)量空間點(diǎn)的方法。
[0002]DE10150436A1描述了一種用于以三維(3D)方式非接觸式掃描任何遠(yuǎn)程對(duì)象的激光掃描儀。由激光源產(chǎn)生的光通過鏡子定向到待掃描對(duì)象上，并且從被掃描對(duì)象反射的光通過該鏡子偏轉(zhuǎn)并由檢測(cè)器記錄。通過調(diào)節(jié)鏡子，光以時(shí)間先后順序來掃描對(duì)象的多個(gè)不同點(diǎn)。在本發(fā)明的意義中，待掃描對(duì)象還可以是由多個(gè)物理對(duì)象(例如多棵樹、多個(gè)人、多個(gè)房屋等)構(gòu)成的景觀。
[0003]因此，激光掃描儀的操作模式基于光與待掃描對(duì)象上的點(diǎn)的相互作用。在本發(fā)明的意義中，該物理過程被概括為光在對(duì)象的空間點(diǎn)上的散射或反射。激光掃描儀相對(duì)于對(duì)象的空間點(diǎn)的鏡子位置通過角度傳感器確定為仰角或極角Θ和水平角或方位角φ。角Θ、φ形成角度空間。鏡子被逐步地或連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。激光源、檢測(cè)器和角度傳感器將狀態(tài)信號(hào)輸出給控制單元。狀態(tài)信號(hào)指出在掃描空間點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn)時(shí)激光掃描儀的狀態(tài)。對(duì)于每一個(gè)被掃描的空間點(diǎn)，控制單元測(cè)量所產(chǎn)生和記錄的光的脈沖運(yùn)行時(shí)間，或者其所產(chǎn)生的光和記錄的光之間的相移。控制單元根據(jù)這種測(cè)量數(shù)據(jù)來確定從激光掃描儀到被掃描的空間點(diǎn)的距離r。激光掃描儀的操作以時(shí)間先后順序重復(fù)進(jìn)行以確定多個(gè)距離r和角θ、φ。為每個(gè)空間點(diǎn)確定以距離r和角θ、φ作為坐標(biāo)的距離向量。
[0004]這種激光掃描儀在商業(yè)上由本 申請(qǐng)人:以名稱Scanstatio ClO發(fā)布。該激光掃描儀測(cè)量脈沖運(yùn)行時(shí)間并執(zhí)行空間點(diǎn)的單獨(dú)測(cè)量。該激光掃描儀具有360° X270°的視野；在0.1m到300m的距離上，其每秒確定高達(dá)0.5 X IO6個(gè)距離向量；在從Im到50m的距離范圍內(nèi)，對(duì)象的坐標(biāo)位置以6mm的測(cè)量精度確定，并且對(duì)象的距離r以4mm的測(cè)量精度確定。
[0005]測(cè)量精度受到所輸出的狀態(tài)信號(hào)的難以量化的各種類型噪聲的限制。例如，噪聲會(huì)由于檢測(cè)器的熱噪聲、由于檢測(cè)器中的光子量化噪聲、由于檢測(cè)器中使用的雪崩(avalanche)光電二極管或PIN 二極管中的局部峰值而出現(xiàn)。噪聲還會(huì)由于背景光的光子而出現(xiàn)。當(dāng)距離較短時(shí)，散粒噪聲削弱測(cè)量精度，這種散粒噪聲是由入射信號(hào)光子的波動(dòng)而產(chǎn)生的。
[0006]本發(fā)明的第一目的是提供一種用于操作激光掃描儀的改進(jìn)方法。本發(fā)明的第二目的是提供一種用于操作激光掃描儀的方法，該激光掃描儀以非常高的測(cè)量精度非?？焖俚貟呙鑼?duì)象。本發(fā)明的第三目的是以簡(jiǎn)單方式裝備現(xiàn)有的激光掃描儀，以便以非常高的測(cè)量精度非?？焖俚貟呙鑼?duì)象。
[0007]這些目的中的至少一個(gè)目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征部分或從屬權(quán)利要求實(shí)現(xiàn)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，用于操作激光掃描儀的方法具有如下步驟:掃描對(duì)象的至少三個(gè)空間點(diǎn)；確定各個(gè)空間點(diǎn)的坐標(biāo)，其中所述激光掃描儀形成坐標(biāo)原點(diǎn)，并且所述坐標(biāo)包括距離和至少一個(gè)角度；圍繞中央空間點(diǎn)確定附近范圍，該附近范圍具有至少兩個(gè)空間點(diǎn)；將所確定的附近范圍中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)匯總；以及將所述中央坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)替換為所確定的附近范圍中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)的匯總。
[0009]有利地，通過所確定的附近范圍中的空間點(diǎn)的確定坐標(biāo)的均值將中央空間點(diǎn)的確定坐標(biāo)替換為所確定的附近范圍中的空間點(diǎn)的確定坐標(biāo)的匯總。因此，考慮到約束條件，可以有針對(duì)性地將確定坐標(biāo)替換為坐標(biāo)的匯總，優(yōu)選替換為均值，這降低了測(cè)量誤差，并因此提高了掃描過程中的表面精度。
[0010]已經(jīng)表明，在激光掃描儀的操作過程中，所確定的附近范圍中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)的匯總提高了待掃描的對(duì)象的表面精度。根據(jù)本發(fā)明，由激光掃描儀確定的空間點(diǎn)被實(shí)時(shí)地處理，或者被延時(shí)處理。為此，形成被掃描空間點(diǎn)的附近范圍。該附近范圍的被掃描的空間點(diǎn)中的一個(gè)空間點(diǎn)被確定為中央空間點(diǎn)，并且至少兩個(gè)被掃描空間點(diǎn)被確定為在角度空間中與該中央空間點(diǎn)相鄰。將該附近范圍中的確定空間點(diǎn)的坐標(biāo)匯總，這致使測(cè)量誤差最小化。
[0011]本發(fā)明的意義中的匯總是指對(duì)中央空間點(diǎn)的附近范圍中的確定空間點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行濾波；在濾波過程中，考慮空間點(diǎn)的坐標(biāo)信息項(xiàng)，優(yōu)選考慮該附近范圍中的所有空間點(diǎn)的坐標(biāo)信息項(xiàng)；以及將中央空間點(diǎn)的坐標(biāo)替換為匯總的坐標(biāo)。針對(duì)所記錄的其他空間點(diǎn)，優(yōu)選針對(duì)所記錄的所有空間點(diǎn)重復(fù)進(jìn)行該匯總。為此，確定另一中央空間的另一附近范圍，并且將其它被掃描的空間點(diǎn)確定為角度空間中與該另一中央空間點(diǎn)相鄰。因此，在匯總過程中，沒有數(shù)據(jù)減少，空間點(diǎn)的數(shù)量也沒有減少，坐標(biāo)的數(shù)量也沒有減少。這里預(yù)先假設(shè)三個(gè)約束條件:
[0012]i)從一個(gè)空間點(diǎn)到下一個(gè)空間點(diǎn)的掃描步長(zhǎng)基本恒定；
[0013]ii)待掃描對(duì)象的表面是基本連續(xù)的；和
[0014]iii)掃描步長(zhǎng)大約為待掃描對(duì)象的表面的連續(xù)性的量級(jí)。這種坐標(biāo)匯總以較小的技術(shù)努力非常快速地進(jìn)行。
[0015]有利地，由所述激光掃描儀以角度的掃描步長(zhǎng)來掃描所述空間點(diǎn)，并且在使用這些被掃描的空間點(diǎn)的情況下，確定附近范圍，其中至少以下的被掃描的空間點(diǎn)被認(rèn)為與所述中央空間點(diǎn)相鄰，這些被掃描的空間點(diǎn)圍繞所述中央空間點(diǎn)小于或等于所述角度的兩個(gè)掃描步長(zhǎng)。
[0016]有利地，通過可調(diào)濾波器對(duì)所確定的附近范圍中的確定距離向量的坐標(biāo)的匯總進(jìn)行加權(quán)。因此，所述附近范圍中的坐標(biāo)的匯總是以通過可調(diào)濾波器進(jìn)行加權(quán)的方式形成的，由此確定的距離向量的信息內(nèi)容保持以客觀上可理解的方式獲得。噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差因而通過所述濾波器而降低。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，將距離和至少一個(gè)角度確定為坐標(biāo)。該距離可以是從激光掃描儀到對(duì)象的被掃描的空間點(diǎn)的直接距離。因此，可以針對(duì)用于操作激光掃描儀的方法的各種參數(shù)有針對(duì)性地執(zhí)行坐標(biāo)的匯總，這降低了測(cè)量誤差并因此增加了掃描過程中的表面精度。
[0018]在根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實(shí)施方式中，將距離和兩個(gè)角度確定為坐標(biāo)。圍繞中央空間點(diǎn)確定二維附近范圍。該附近范圍具有:至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的第一角度坐標(biāo)在確定的角度空間中與中央空間點(diǎn)的第一角度坐標(biāo)相鄰；和至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的第二角度坐標(biāo)在確定的角度空間中與中央空間點(diǎn)的第二角度坐標(biāo)相鄰。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實(shí)施方式中，圍繞中央空間點(diǎn)確定附近范圍，該附近范圍具有至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的角度坐標(biāo)在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)的角度坐標(biāo)相鄰；并且這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的測(cè)量距離與在所述中央空間點(diǎn)中測(cè)量的距離相差不超過限定閾值。
[0020]限定閾值允許所述方法適應(yīng)于所述約束條件i)至iii)的一個(gè)或多個(gè)的偏差進(jìn)行調(diào)整，即，非恒定掃描步長(zhǎng)、待掃描對(duì)象的非連續(xù)表面或不是大約為待掃描對(duì)象的連續(xù)性的量級(jí)的掃描步長(zhǎng)。這種對(duì)對(duì)象的表面的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的適應(yīng)是期望的。這種偏差發(fā)生在對(duì)象的邊緣或突起處。例如，掃描諸如建筑物和樹之類的多個(gè)對(duì)象，其中位于激光掃描儀的視野內(nèi)的建筑物至少部分被樹遮擋，樹豎立在建筑物前面。在樹和建筑物之間存在不連續(xù)性，這與實(shí)際情況相符并且是期望的。這種不連續(xù)性濾除將破壞所確定的距離向量的信息內(nèi)容。
[0021]本發(fā)明的實(shí)施方式的有利改進(jìn)從從屬權(quán)利要求的特征得到。
[0022]作為示例并且示意性地從如下結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述將清楚本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和特征。
[0023]圖1示出了激光掃描儀的實(shí)施方式的一部分的視圖；
[0024]圖2示出了貫穿根據(jù)圖1的激光掃描儀的截面；
[0025]圖3示出了用于操作根據(jù)圖1的激光掃描儀的方法的步驟的流程圖；
[0026]圖4示出了在根據(jù)圖3的方法中確定的距離向量的坐標(biāo)的匯總的第一實(shí)施方式；
[0027]圖5示出了在根據(jù)圖3的方法中確定的距離向量的坐標(biāo)的匯總的第二實(shí)施方式；
[0028]圖6示出了在根據(jù)圖3的方法中確定的距離向量的坐標(biāo)的匯總的第三實(shí)施方式；以及
[0029]圖7和圖8示出了在根據(jù)圖3的方法中確定的距離向量的坐標(biāo)的匯總的根據(jù)圖4至6的其中一個(gè)實(shí)施方式的其他圖示。
[0030]圖1是用于以三維(3D)或二維(2D)方式非接觸式掃描遠(yuǎn)程對(duì)象2、2’的激光掃描儀I的示意圖。激光掃描儀I能夠適合于靜態(tài)或動(dòng)態(tài)對(duì)象2、2’的特殊監(jiān)測(cè)、記錄、數(shù)字化等，而在對(duì)象2、2’的一般工程和結(jié)構(gòu)測(cè)繪中，該激光掃描儀I還可以是大地測(cè)量的多功能設(shè)備，諸如視距儀、全站儀等。對(duì)象2、2’示意性地包括第一立方體2和第二立方體2’，其中激光掃描儀I在第一立方體2上的視野被第二立體方2’部分地隱藏。在原理上，可以掃描任意數(shù)量的對(duì)象2、2’。激光掃描儀I通過圍繞兩個(gè)樞軸進(jìn)行360°樞轉(zhuǎn)能夠掃描視野為360° X360°的完整全景，因而完全掃描具有多個(gè)對(duì)象的景觀。
[0031]激光掃描儀I具有作為底部的靜止基座和樞轉(zhuǎn)支撐件11。支撐件11包括傾斜軸線或水平樞轉(zhuǎn)軸線12的第一驅(qū)動(dòng)器12’和用于直立軸線或豎直樞轉(zhuǎn)軸線13的第二驅(qū)動(dòng)器13’。2D激光掃描儀僅僅具有一個(gè)這種驅(qū)動(dòng)器。第一驅(qū)動(dòng)器12’和第二驅(qū)動(dòng)器13’通過操縱變量來控制。例如，偏轉(zhuǎn)頭14’可圍繞水平樞轉(zhuǎn)軸線12樞轉(zhuǎn)360°，并且可圍繞豎直樞轉(zhuǎn)軸線13樞轉(zhuǎn)360°。支撐件11由具有高剛度的堅(jiān)固殼體11’構(gòu)成，而偏轉(zhuǎn)頭14’由盡可能少和輕的零部件組成以允許水平樞轉(zhuǎn)軸線12具有高轉(zhuǎn)速。激光掃描儀I具有該激光掃描儀I的部件的電源(未示出)。
[0032]圖2示出了貫穿支撐件11的殼體11’的截面。布置在支撐件11中的激光源16產(chǎn)生光15，該光15在水平樞轉(zhuǎn)軸線12上被定向在鏡子14上，并且通過樞轉(zhuǎn)支撐件11借助于鏡子14定向在待掃描的對(duì)象2上。在對(duì)象2、2’上散射或反射的光15’通過鏡子14被轉(zhuǎn)向并由布置在支撐件11中的至少一個(gè)檢測(cè)器17記錄。偏轉(zhuǎn)鏡子15’ ’將所記錄的光15’從水平樞轉(zhuǎn)軸線12偏轉(zhuǎn)到檢測(cè)器17上。激光源16是主動(dòng)式傳感器系統(tǒng)。光15、15’包括諸如無線電波、微波、可見光、X射線輻射或伽馬輻射之類的電磁波。檢測(cè)器17例如是雪崩光電二極管或PIN 二極管。至少一個(gè)角度傳感器18確定鏡子14的樞轉(zhuǎn)位置；這例如是通過記錄光學(xué)標(biāo)記相對(duì)于基準(zhǔn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(該相對(duì)運(yùn)動(dòng)是通過鏡子14的樞轉(zhuǎn)形成的)來進(jìn)行的。因此，角度傳感器18記錄第一角度和第二角度，所述第一角度為豎直樞轉(zhuǎn)軸線13相對(duì)于對(duì)象2、2’的被掃描的空間點(diǎn)的水平角或方位角φ，所述第二角度為水平樞轉(zhuǎn)軸線12相對(duì)于對(duì)象2、2’的被掃描的空間點(diǎn)的仰角或極角Θ。
[0033]激光源16、檢測(cè)器17和角度傳感器18將狀態(tài)信號(hào)輸出給控制單兀19。狀態(tài)信號(hào)表示在掃描空間點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn)時(shí)激光掃描儀I的狀態(tài)。控制單元19分析狀態(tài)信號(hào)。為此，控制單元19針對(duì)每一個(gè)被掃描的空間點(diǎn)測(cè)量所產(chǎn)生的光15和所記錄的光15’的脈沖運(yùn)行時(shí)間或者測(cè)量所產(chǎn)生的光15和所記錄的光15’之間的相移。根據(jù)所測(cè)量的脈沖運(yùn)行時(shí)間或相移，控制單元19確定用于激光掃描儀I和對(duì)象2、2’的被掃描的空間點(diǎn)之間的距離的距離向量E的距離r。所確定的距離向量E作為關(guān)于(r, Θ,Φ)坐標(biāo)系的3D三元組(Triple)存儲(chǔ)在控制單元9的計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。所確定的距離向量E具有作為坐標(biāo)的距離r、方位角φ和極角Θ?？刂茊卧?9生成用于第一驅(qū)動(dòng)器12’和第二驅(qū)動(dòng)器13’的操縱變量，以使鏡子14樞轉(zhuǎn)可調(diào)的掃描步長(zhǎng)。鏡子14在脈沖運(yùn)行時(shí)間的測(cè)量過程中逐步地旋轉(zhuǎn)或者在相移的測(cè)量過程中連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。方位角Φ的掃描步長(zhǎng)和極角Θ的掃描步長(zhǎng)因而是可自由設(shè)定的。對(duì)于多個(gè)距離向量E來說，激光掃描儀I的操作以時(shí)間先后順序連續(xù)地重復(fù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也能夠?qū)崿F(xiàn)任意螺旋形掃描，來替代以逐列方式進(jìn)行的圍繞激光掃描儀的樞轉(zhuǎn)軸線的掃描。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以使用諸如微波傳感器或超聲波傳感器之類的另一個(gè)主動(dòng)式傳感器系統(tǒng)代替激光源。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然還可以使用笛卡爾坐標(biāo)系代替(r，Θ,Φ)坐標(biāo)系。
[0034]激光掃描儀I具有分析單元3。分析單元3可以是如圖2所示的控制單元19的集成部件。然而，分析單元3也可以是與激光掃描儀I和控制單元19實(shí)體分離的獨(dú)立單元，例如為個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)之類的靜止計(jì)算機(jī)或筆記本電腦、智能電話之類的移動(dòng)式計(jì)算機(jī)等。如果分析單元3是控制單元19的集成部件，則與分析單元3是與激光掃描儀I和控制單元19實(shí)體分離相比，這具有明顯且更快速地進(jìn)行分析的優(yōu)點(diǎn)；另外，所確定的距離向量E可能由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)輸送而被不利地改變，例如它們可能喪失動(dòng)態(tài)響應(yīng)或變得嘈雜；所述匯總則可以適合于激光掃描儀I的大部分專有軟件和硬件，因此，例如，只有激光掃描儀I和對(duì)象的空間點(diǎn)之間的角度已經(jīng)以限定的精度確定的那些距離r能夠被匯總。分析單元3具有微處理器和計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
[0035]存儲(chǔ)在機(jī)器可讀載體上的程序代碼在分析單元3中執(zhí)行以操作激光掃描儀I。從被掃描的對(duì)象2、2’確定的待掃描對(duì)象的距離向量E作為3D三元組從激光掃描儀I發(fā)送到分析單元3。程序代碼能夠以如下方式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品上而使其是計(jì)算機(jī)可讀的，即:該程序代碼能夠執(zhí)行通過激光掃描儀I測(cè)量空間點(diǎn)的方法的至少如下步驟:
[0036]?確定具有至少兩個(gè)空間點(diǎn)的圍繞中央空間點(diǎn)S的附近范圍N ；
[0037]?匯總在所確定的附近范圍N中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)r、θ、φ;以及
[0038]?用在所確定的附近范圍N中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)r、θ、φ的匯總來替換中央空間點(diǎn)S的坐標(biāo)r、Θ、φ。
[0039] 圖3示出了在具有分析單元3的系統(tǒng)中用于操作激光掃描儀I的方法的步驟的流程圖。在步驟a)中，由激光掃描儀I執(zhí)行對(duì)對(duì)象的至少三個(gè)空間點(diǎn)的掃描以及對(duì)從激光掃描儀I到對(duì)象2、2’的被掃描空間點(diǎn)的具有至少一個(gè)坐標(biāo)r、θ、φ的距離向量E的確定。在步驟b)中，確 定特征變量，例如信號(hào)幅值A(chǔ)j、信噪比SRVj或其他統(tǒng)計(jì)特征。標(biāo)示符j在這里代表三個(gè)坐標(biāo)軸r、θ、φ。步驟b)是可選的，并且通過測(cè)量順序或激光掃描儀I的設(shè)定來建立。步驟c)包括具有至少兩個(gè)空間點(diǎn)的附近范圍的確定，這兩個(gè)空間點(diǎn)在角度空間中與中央空間點(diǎn)相鄰。在步驟d)中，由分析單元3的計(jì)算機(jī)程序裝置執(zhí)行對(duì)所確定的附近范圍中的所確定的距離向量E的坐標(biāo)進(jìn)行匯總。優(yōu)選為所有被掃描的空間點(diǎn)執(zhí)行最后兩個(gè)步驟c)和d)?？梢岳糜糜诖_定具有至少兩個(gè)空間點(diǎn)的附近范圍并用于所確定的附近范圍中的所確定的距離向量的坐標(biāo)的匯總的分析單元3或計(jì)算機(jī)程序裝置來對(duì)用于掃描空間點(diǎn)以及用于確定距離向量的現(xiàn)有激光掃描儀I進(jìn)行改進(jìn)。
[0040]用于確定附近范圍并用于針對(duì)每個(gè)中央空間點(diǎn)S的空間點(diǎn)的匯總的分析單元3可以位于激光掃描儀I本身中，然而，該分析單元3或者也可以位于外部計(jì)算機(jī)上。然而，優(yōu)選地，直接在點(diǎn)記錄過程中在激光掃描儀I上進(jìn)行計(jì)算，這顯著地簡(jiǎn)化了后處理。而且，通過在線改進(jìn)，通過操作員的設(shè)定還可以使得濾波適合于激光掃描儀1，因而，例如可以僅匯總距離。這尤其是在對(duì)象處于較短距離范圍中時(shí)(如在內(nèi)部記錄時(shí))是有意義的，其中角度誤差幾乎不影響空間點(diǎn)的精度，即實(shí)際上是無誤差的。相反，所確定的距離r的分散是相當(dāng)大的，因此已經(jīng)被減少至距離坐標(biāo)r的簡(jiǎn)化匯總致使空間點(diǎn)的坐標(biāo)顯著改進(jìn)。
[0041]圖4至圖6示出了使用分析單元3將所確定的距離向量E的坐標(biāo)r，Θ，9進(jìn)行匯總的三個(gè)實(shí)施方式。為此，在方位角Φ和極角Θ的角度空間中描繪距離r。圖4至圖6的各個(gè)點(diǎn)(它們彼此或多或少均勻地間隔開)是被掃描的空間點(diǎn)。這里，激光束15圍繞水平樞轉(zhuǎn)軸線12樞轉(zhuǎn)，并且利用極角Θ的掃描步長(zhǎng)從底部到頂部(或從頂部到底部)掃描第一列空間點(diǎn)。在掃描第一列空間點(diǎn)之后，利用方位角Φ的掃描步長(zhǎng)使光束15圍繞豎直樞轉(zhuǎn)軸線13從左向右(或從右向左)樞轉(zhuǎn)。并且使用極角Θ的掃描步長(zhǎng)從底部到頂部掃描第二列空間點(diǎn)。為了清楚圖示起見，而將距離r描繪為灰度圖像，其中距離r被分配或多或少的明亮或黑暗的灰度；灰度越深，距離r就越大。另外，將中央空間點(diǎn)S的距離r規(guī)范化為以1.00為基準(zhǔn)，以清楚地圖示。在圖4中，距離r全部基本為同等的深灰色(0.95〈r≤1.05)，并且對(duì)被掃描對(duì)象2、2’的平面進(jìn)行建模。在圖5中，距離r在中間區(qū)域中為灰色(0.95〈r≤1.05)且在兩個(gè)外部區(qū)域中為深灰色(1.05<r ≤1.15)，并且對(duì)被掃描的對(duì)象2的凹槽/網(wǎng)格進(jìn)行建模。在圖6中，距離r在左下區(qū)域中為淺灰色(0.85〈r ≤ 0.95);在中間區(qū)域中，它們?yōu)榛疑?0.95〈r≤1.05);而在右上區(qū)域中，它們?yōu)樯罨疑?1.05〈r≤1.15)，并且對(duì)被掃描對(duì)象2、2’的傾斜表面進(jìn)行建模。
[0042]為了進(jìn)行匯總，每個(gè)被掃描的空間點(diǎn)都被用作一次中央空間點(diǎn)S，并且圍繞該中央空間點(diǎn)S確定附近范圍N。在角度空間中，每個(gè)附近范圍N都具有多個(gè)鄰近于中央空間點(diǎn)S的被掃描的空間點(diǎn)。在圖4至圖6中，中央空間點(diǎn)S均利用十字線來標(biāo)識(shí)。在角度空間中相鄰的被掃描的空間點(diǎn)最靠近空間點(diǎn)S布置。在將距離r匯總的過程中，形成了在所確定的附近范圍N中的距離r的加權(quán)和，從而得到加權(quán)算術(shù)平均值W。因此，相對(duì)于中央空間點(diǎn)S來測(cè)量距離r與在角度空間中相鄰的被掃描的空間點(diǎn)的正偏差和負(fù)偏差。在已知本發(fā)明的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠僅圍繞單個(gè)樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)頭。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠同時(shí)圍繞兩個(gè)樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)激光束。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠省略將距離描繪為灰度圖像并將距離規(guī)范化。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠使用激光掃描儀和對(duì)象的被掃描的空間點(diǎn)之間的至少一個(gè)角度的絕對(duì)值來進(jìn)行匯總，而不是使用所確定的距離向量的距離。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠使用所測(cè)量的明暗度(灰度)或所測(cè)量的光譜值(顏色)的絕對(duì)值來進(jìn)行匯總而不是使用所確定的距離向量的距離。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠?qū)⒔嵌冉^對(duì)值或所測(cè)量強(qiáng)度(灰度)的絕對(duì)值或所測(cè)量的光束值(顏色)的絕對(duì)值與所確定的距離向量的距離進(jìn)行組合以進(jìn)行匯總。
[0043]根據(jù)圖4，一維附近范圍N具有至少三個(gè)被掃描的空間點(diǎn)。被掃描的空間點(diǎn)已經(jīng)通過激光掃描儀I以直接時(shí)間先后順序在具有極角Θ的掃描步長(zhǎng)的列中進(jìn)行掃描。被掃描的空間點(diǎn)以如下方式用作一維附近范圍N的中央空間點(diǎn)S，即:至少一個(gè)相鄰的空間點(diǎn)按照時(shí)間先后在該中央空間點(diǎn)S之前被掃描，并且至少一個(gè)相鄰的空間點(diǎn)按照時(shí)間先后在該中央空間點(diǎn)S之后被掃描。
[0044]然而，當(dāng)前還使用激光掃描儀I進(jìn)行3D測(cè)量任務(wù)，這種3D測(cè)量任務(wù)以時(shí)間先后并行地進(jìn)行記錄，即所謂的3D照相機(jī)。這種3D照相機(jī)具有成像表面?zhèn)鞲衅?，所述成像表面?zhèn)鞲衅骶哂兄鹣袼貢r(shí)間測(cè)量電路，通過所述逐像素時(shí)間測(cè)量電路，3D照相機(jī)記錄從對(duì)象反射的調(diào)制光錐的運(yùn)行時(shí)間或相移。在這種情況下，并沒有為多個(gè)距離向量E建立時(shí)間先后順序。然而，可以由此為出發(fā)點(diǎn)，以與串行掃描的儀器的時(shí)間先后順序同意義的布置來存儲(chǔ)同時(shí)被記錄的空間點(diǎn)。表述“空間點(diǎn)的時(shí)間先后順序”因此也適用于并行記錄的激光掃描儀
1
[0045]從而，為了在匯總過程中不破壞所確定的距離向量的信息內(nèi)容，而進(jìn)行對(duì)稱平均化，即，關(guān)于角度空間中的中央空間點(diǎn)S限定對(duì)稱布置的相鄰的被掃描的空間點(diǎn)。如果使用關(guān)于中央空間點(diǎn)S的相鄰的被掃描的空間點(diǎn)的對(duì)稱布置，則例如會(huì)破壞待形成的均值，其可以表示對(duì)象2、2’的表面的實(shí)際不存在的傾度。
[0046] 具體地說，根據(jù)圖4的實(shí)施方式的一維附近范圍N具有五個(gè)被掃描的空間點(diǎn)，其中的第三個(gè)空間點(diǎn)用作中央空間點(diǎn)S，與中央空間點(diǎn)S相鄰一個(gè)或兩個(gè)極角Θ的掃描步長(zhǎng)的兩個(gè)空間點(diǎn)按照時(shí)間先后在該中央空間點(diǎn)之前被掃描，并且與中央空間點(diǎn)S相鄰一個(gè)或兩個(gè)極角Θ的掃描步長(zhǎng)的兩個(gè)空間點(diǎn)按照時(shí)間先后在該中央空間點(diǎn)之后被掃描。將該對(duì)稱附近范圍N匯總。該匯總圍繞激光掃描儀I的水平樞轉(zhuǎn)軸線12在沿著極角Θ的掃描步長(zhǎng)的維度中使用濾波器?進(jìn)行濾波。該濾波器?可以是統(tǒng)一的，即，將該附近范圍中的每個(gè)
空間點(diǎn)同等地加權(quán)，這導(dǎo)致統(tǒng)一濾波器? = iiii]然而，該濾波器O也可以是非






O
統(tǒng)一的，此時(shí)，中央空間點(diǎn)S被雙重加權(quán)，并且最靠近中央空間點(diǎn)S定位的兩個(gè)空間點(diǎn)也被雙重加權(quán)，這導(dǎo)致中央加權(quán)濾波器? = 2 2 2 1]該非統(tǒng)一濾波器O也可以是拋物
線加權(quán)濾波器θ = &[-3 12 17 12 -3]
[0047]對(duì)于均勻?yàn)V波器O來說，根據(jù)公式(2)為一維附近范圍N確定同等加權(quán)的算術(shù)平均值w:
[0048]w = ^[l I I I I].[10.022 10.002 10.010 9.097 10.047],()
[0049]其中第二向量中的值對(duì)應(yīng)于來自激光掃描儀I的附近范圍N中的空間點(diǎn)的距離r。[0050]對(duì)于中央加權(quán)濾波器O來說，根據(jù)公式(2’ )為一維附近范圍N確定中央加權(quán)算術(shù)平均值w:
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種用于通過激光掃描儀(I)測(cè)量空間點(diǎn)的方法，該方法具有如下步驟: ?掃描對(duì)象(2，2’ )的多個(gè)空間點(diǎn)；和 ?確定各個(gè)空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，Θ，Φ )，其中所述激光掃描儀⑴形成坐標(biāo)原點(diǎn)，并且所述坐標(biāo)包括距離(r)和兩個(gè)角度(θ，φ )， 其特征在于， ?圍繞中央空間點(diǎn)(S)確定二維附近范圍(N)，該二維附近范圍(N)具有至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的第一角度坐標(biāo)(Θ)在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的第一角度坐標(biāo)相鄰；和 至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的第二角度坐標(biāo)(Φ )在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的第二角度坐標(biāo)相鄰； ?將所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，φ )匯總；以及?將所述中央空間點(diǎn)(S)的坐標(biāo)(r，θ，φ )替換為所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，φ)的匯總。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 由所述激光掃描儀(1)使用角度(Θ，Φ )的掃描步長(zhǎng)來掃描所述空間點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 在使用這些被掃描的空間點(diǎn)的情況下，確定附近范圍(N)，其中至少以下的被掃描的空間點(diǎn)被認(rèn)為與所述中央空間點(diǎn)(S)相鄰，這些被掃描的空間點(diǎn)圍繞所述中央空間點(diǎn)(S)小于或等于所述角度(θ，Φ)的兩個(gè)掃描步長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于: ?由所述激光掃描儀(I)掃描在具有第一角度(Θ )的掃描步長(zhǎng)的至少三個(gè)區(qū)間段(N’、N”、N”’、N””、N””’ )中的空間點(diǎn)；和 ?在使用這些區(qū)間段(Ν’、Ν”、Ν”’)的情況下來確定附近范圍(N)，其中認(rèn)為至少那些圍繞所述中央空間點(diǎn)(S)小于或等于第二角度(Φ )的兩個(gè)掃描步長(zhǎng)的區(qū)間段(N’、N”、N”’、N””、N””’ )與所述中央空間點(diǎn)⑶相鄰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于: 確定在所述角度空間中對(duì)稱的附近范圍(N)，特別地其中將關(guān)于所述中央空間點(diǎn)(S)對(duì)稱布置的多個(gè)空間點(diǎn)確定為所述角度空間中的所述附近范圍(N)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于: 在所確定的附近范圍(N)中將那些空間點(diǎn)的距離ω相應(yīng)地匯總。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于: 在所確定的附近范圍(N)中將所述空間點(diǎn)的三個(gè)坐標(biāo)(r，θ，φ.)相應(yīng)地匯總。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于: 將所述中央空間點(diǎn)⑶的坐標(biāo)(r，θ，φ )替換為所確定的附近范圍(N)中的坐標(biāo)(r，Θ，Ψ )的平均值(W)，特別地其中至少所述中央空間點(diǎn)(S)的所述距離(r)被替換。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于: 通過可調(diào)濾波器(?)對(duì)所確定的附近范圍(N)中的坐標(biāo)(r，θ，φ )的匯總進(jìn)行加權(quán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于: 通過所述濾波器(?)對(duì)所述附近范圍(N)中的空間點(diǎn)進(jìn)行同等加權(quán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于: 通過所述濾波器(?)對(duì)所述附近范圍(N)中的空間點(diǎn)進(jìn)行不等加權(quán)，特別是進(jìn)行中央加權(quán)和/或以拋物線進(jìn)行加權(quán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于: 僅將這樣的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，φ )匯總，即，這些空間點(diǎn)的測(cè)量距離(r)與在所述中央空間點(diǎn)⑶中測(cè)量的距離OJ相差不超過限定閾值(t)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于: 使用閾值(t)，該閾值(t)為恒定位移值Utl)和測(cè)量值U1)之和，特別地，其中使用測(cè)量值(ti)，該測(cè)量值(ti): ?與所記錄的光(15’ )的測(cè)量幅值(A)成反比； ?與所記錄的光(15’ )的測(cè)量幅值㈧的實(shí)指數(shù)冪成比例；和/或 ?從所記錄的光(15’ )的信噪比(SNR)推導(dǎo)出。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于: ?通過可調(diào)濾波器(?)對(duì)所確定的附近范圍(N)中的坐標(biāo)(r，θ，φ )的匯總進(jìn)行加權(quán)；和 ?通過適應(yīng)濾波器(?)將測(cè)量距離(r)與在所述中央空間點(diǎn)(S)中測(cè)量的距離(rQ)相差超過限定閾值(t)的被掃描的空間點(diǎn)濾除。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過使用由所述激光掃描儀(I)以時(shí)間先后順序掃描的三個(gè)空間點(diǎn)來確定所述附近范圍(N)，其中至少一個(gè)被掃描的空間點(diǎn)按照時(shí)間先后在所述中央空間點(diǎn)(S)之前被掃描，并且至少一個(gè)被掃描的空間點(diǎn)按照時(shí)間先后在所述中央空間點(diǎn)(S)之后被掃描。
16.一種用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法的激光掃描儀(I)的用途。
17.一種適合于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括激光掃描儀(I)，其特征在于，能由所述激光掃描儀(I)來執(zhí)行如下步驟: ?掃描對(duì)象(2，2’ )的多個(gè)空間點(diǎn)；和 ?確定每個(gè)空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，φ )，其中所述激光掃描儀⑴形成坐標(biāo)原點(diǎn)，并且所述坐標(biāo)包括距離(r)和至少兩個(gè)角度(θ，φ )， 并且，所述系統(tǒng)包括分析單元(3)，至少能由所述分析單元(3)來執(zhí)行如下步驟: ?圍繞中央空間點(diǎn)(S)確定二維附近范圍(N)，該二維附近范圍(N)具有·至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的第一角度坐標(biāo)(Θ)在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的第一角度坐標(biāo)相鄰；和·至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的第二角度坐標(biāo)(φ)在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的第二角度坐標(biāo)相鄰； ?將所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，φ )匯總；以及 ?將所述中央坐標(biāo)點(diǎn)(S)的坐標(biāo)(r，θ，φ )替換為所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，φ )的匯總。
18.一種具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該程序代碼被存儲(chǔ)在機(jī)器可讀載體上，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品用于特別地當(dāng)在分析單元(3)中執(zhí)行程序時(shí)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法的至少如下步驟: ?圍繞中央空間點(diǎn)(S)確定二維附近范圍(N)，該二維附近范圍(N)具有至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的第一角度坐標(biāo)(Θ)在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的第一角度坐標(biāo)相鄰；和 至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的第二角度坐標(biāo)(φ)在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的第二角度坐標(biāo)相鄰； ?將所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，φ )匯總；以及?將所述中央坐標(biāo)點(diǎn)(S)的坐標(biāo)(r，θ，φ )替換為所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，φ)的匯總。
19.一種通過激光掃描儀(I)測(cè)量空間點(diǎn)的方法，該方法具有如下步驟: ?掃描對(duì)象(2，2’ )的多個(gè)空間點(diǎn)；和 ?確定各個(gè)空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，Θ，Φ )，其中所述激光掃描儀⑴形成坐標(biāo)原點(diǎn)，并且所述坐標(biāo)包括距離(r)和至少一個(gè)角度(θ，φ )， 其特征在于， ?圍繞中央空間點(diǎn)⑶確定附近范圍(N)，該附近范圍(N)具有至少兩個(gè)空間點(diǎn)， 這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的角度坐標(biāo)(θ，φ:)在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的角度坐標(biāo)相鄰；和 這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的測(cè)量距離(r)與在所述中央空間點(diǎn)(S)中測(cè)量的距離OJ相差不超過限定閾值⑴； ?將所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，φ )匯總；以及?將所述中央坐標(biāo)點(diǎn)(S)的坐標(biāo)(r，θ,φ )替換為所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ,φ)的匯總。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，使用閾值(t)，該閾值(t)為恒定位移值(h)和測(cè)量值U1)之和，特別地，其中使用測(cè)量值U1)，該測(cè)量值U1): ?與所記錄的光(15’ )的測(cè)量幅值(A)成反比； ?與所記錄的光(15’ )的測(cè)量幅值㈧的實(shí)指數(shù)冪成比例；和/或 ?從所記錄的光(15’ )的信噪比(SNR)推導(dǎo)出。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法，其特征在于，通過使用由所述激光掃描儀(I)以時(shí)間先后順序掃描的三個(gè)空間點(diǎn)來確定所述附近范圍(N)，其中至少一個(gè)被掃描的空間點(diǎn)按照時(shí)間先后在所述中央空間點(diǎn)(S)之前被掃描，并且至少一個(gè)被掃描的空間點(diǎn)按照時(shí)間先后在所述中央空間點(diǎn)(S)之后被掃描。
22.根據(jù)權(quán)利要求19至21中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定在所述角度空間中對(duì)稱的附近范圍(N)，特別地其中將關(guān)于所述中央空間點(diǎn)(S)對(duì)稱布置的多個(gè)空間點(diǎn)確定為所述角度空間中的附近范圍(N)。
23.根據(jù)權(quán)利要求19至22中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所確定的附近范圍(N)中將所述空間點(diǎn)的距離ω相應(yīng)地匯總。
24.根據(jù)權(quán)利要求19至23中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所確定的附近范圍(N)中將所述空間點(diǎn)的三個(gè)坐標(biāo)(r，θ，φ)相應(yīng)地匯總。
25.根據(jù)權(quán)利要求19至24中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將所述中央空間點(diǎn)(S)的坐標(biāo)(r，θ,φ)替換為所確定的附近范圍(N)中的坐標(biāo)(r，θ,φ)的平均值(w)。
26.根據(jù)權(quán)利要求19至25中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過可調(diào)濾波器(O)對(duì)所確定的附近范圍(N)中的坐標(biāo)(r，θ，φ )的匯總進(jìn)行加權(quán)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，通過所述濾波器(Θ)對(duì)所述附近范圍(N)中的空間點(diǎn)進(jìn)行同等加權(quán)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，通過所述濾波器(Θ)對(duì)所述附近范圍(N)中的空間點(diǎn)進(jìn)行不等加權(quán)，特別是進(jìn)行中央加權(quán)和/或以拋物線進(jìn)行加權(quán)。
29.根據(jù)權(quán)利要求19至28中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定圍繞所述中央空間點(diǎn)(S)的二維附近范圍(N)，具體地其中該附近范圍(N)具有 ?至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的第一角度坐標(biāo)(θ )在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的第一角度坐標(biāo)相鄰；和 ?至少兩個(gè)空間點(diǎn)，這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的第二角度坐標(biāo)(φ)在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的第二角度坐標(biāo)相鄰。
30.根據(jù)權(quán)利要求19至29中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， ?由所述激光掃描儀(I)掃描在具有第一角度(θ )的掃描步長(zhǎng)的至少三個(gè)區(qū)間段(N’、N”、N”’、N””、N””’ )中的空間點(diǎn)；和 ?在使用這些區(qū)間段(N’、N”、N”’ )的情況下來確定附近范圍(N)，其中認(rèn)為至少那些圍繞所述中央空間點(diǎn)⑶小于或等于第二角度(Φ)的兩個(gè)掃描步長(zhǎng)的區(qū)間段(Ν’、Ν”、Ν”’、N””、N””’ )與所述中央空間點(diǎn)⑶相鄰。
31.一種用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求19至30中任一項(xiàng)所述的方法的激光掃描儀(I)的用途。
32.一種適合于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求19至30中任一項(xiàng)所述的方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括激光掃描儀(I)，其特征在于，能由所述激光掃描儀(I)來執(zhí)行如下步驟: ?掃描對(duì)象(2，2’ )的多個(gè)空間點(diǎn)；和 ?確定每個(gè)所述空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ，Φ )，其中所述激光掃描儀⑴形成坐標(biāo)原點(diǎn)，并且所述坐標(biāo)包括距離(r)和至少一個(gè)角度(θ，φ )， 并且所述系統(tǒng)包括分析單元(3)，至少能由所述分析單元(3)來執(zhí)行如下步驟: ?圍繞中央空間點(diǎn)⑶確定附近范圍(N)，該附近范圍(N)具有至少兩個(gè)空間點(diǎn)； 這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的角度坐標(biāo)(θ，φ)在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的角度坐標(biāo)相鄰；和 這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的測(cè)量距離(r)與在所述中央空間點(diǎn)(S)中測(cè)量的距離OJ相差不超過限定閾值⑴； ?將所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ,φ)匯總；以及 ?將所述中央坐標(biāo)點(diǎn)(S)的坐標(biāo)(r，θ，φ)替換為所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ,φ)的匯總。
33.一種具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該程序代碼被存儲(chǔ)在機(jī)器可讀載體上，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品用于特別地當(dāng)在分析單元(3)中執(zhí)行程序時(shí)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求19至30中任一項(xiàng)所述的方法的至少如下步驟: ?圍繞中央空間點(diǎn)⑶確定附近范圍(N)，該附近范圍(N)具有至少兩個(gè)空間點(diǎn)； 這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的角度坐標(biāo)(θ，Φ )在確定的角度空間中與所述中央空間點(diǎn)(S)的角度坐標(biāo)相鄰；和 這至少兩個(gè)空間點(diǎn)的測(cè)量距離(r)與在所述中央空間點(diǎn)(S)中測(cè)量的距離OJ相差不超過限定閾值⑴； ?將所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ,Φ)匯總；以及?將所述中央坐標(biāo)點(diǎn)(S)的坐標(biāo)(r，θ，φ )替換為所確定的附近范圍(N)中的空間點(diǎn)的坐標(biāo)(r，θ,φ)的匯總。
【文檔編號(hào)】G01S17/42GK103917892SQ201280053354
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月29日
【發(fā)明者】雷托·施圖茨, 貝亞特·埃比舍爾, 馬塞爾·羅納, I·貝德納雷克 申請(qǐng)人:赫克斯岡技術(shù)中心