阅读说明：本技术 测量装置、方法及测量电路 (Measuring device, method and measuring circuit ) 是由 郑文 张翔 林恒 于 2020-03-24 设计创作，主要内容包括：本申请公开一种测量装置、方法及测量电路,其中,测量装置包括云台、激光雷达、激光测距仪；云台包括底座、支撑架、壳体、转动件,支撑架的一端与壳体连接,另一端与转动件连接,底座包括垂直转轴及第一驱动电机,垂直转轴的一端与转动件连接,另一端与第一驱动电机连接；壳体包括至少两个卡孔,激光雷达的一端、激光测距仪的一端分别固定在一个卡孔中,并从卡孔中延伸出。本申请能够灵活使用激光测距仪对单个目标点进行测量,而使用激光雷达对多个目标点进行测量,进而实现避免激光测距仪开启、转动频繁的同时,实现单点测距、多点三维建模等工作模式的灵活切换,进而延长激光测距仪的使用寿命。另一方面,本申请还能提高测量效率。(The application discloses a measuring device, a measuring method and a measuring circuit, wherein the measuring device comprises a holder, a laser radar and a laser range finder; the cradle head comprises a base, a support frame, a shell and a rotating piece, wherein one end of the support frame is connected with the shell, the other end of the support frame is connected with the rotating piece, the base comprises a vertical rotating shaft and a first driving motor, one end of the vertical rotating shaft is connected with the rotating piece, and the other end of the vertical rotating shaft is connected with the first driving motor; the casing includes two at least card holes, and laser radar's one end, laser range finder's one end are fixed respectively in a card hole to extend in following the card hole. This application can use laser range finder in a flexible way to measure single target point, and uses laser radar to measure a plurality of target points, and then realizes avoiding laser range finder to open, rotate frequent the time, realizes the nimble switching of mode such as single-point range finding, multiple spot three-dimensional modeling, and then extension laser range finder's life. On the other hand, the method and the device can also improve the measurement efficiency.)

测量装置、方法及测量电路

技术领域

本申请涉及测量领域，尤其涉及一种测量装置、方法及测量电路。

背景技术

目前，激光测距仪单次只能测量一个目标点，当需要对目标场景进行大批量、大范围测量(如测量场地的表面积、土坡或料场的体积)时，需要频繁小角度转动云台并反复开启激光测距仪测距。这个方法耗时长，不能满足目前工程测量速度的要求，而且激光测距仪频繁开启损耗严重。

发明内容

本申请目的在于公开一种测量装置、方法及测量电路，其能够根据目标点的数量等数据灵活使用激光测距仪对单个目标点进行测量，而使用激光雷达对多个目标点进行测量，进而实现避免激光测距仪开启、转动频繁，进而延长激光测距仪的使用寿命。另一方面，本申请还能提高测量效率。

本申请第一方面公开一种测量装置，所述测量装置包括云台、激光雷达、激光测距仪；

所述云台包括底座、支撑架、壳体、转动件，所述支撑架的一端与所述壳体连接，另一端与所述转动件连接，所述底座包括垂直转轴及第一驱动电机，所述垂直转轴的一端与所述转动件连接，另一端与第一驱动电机连接；所述转动件包括第二驱动电机及与所述第二驱动电机连接的水平转轴，所述水平转轴的两端与所述支撑架连接；

以及，体包括至少两个卡孔，所述激光雷达的一端、所述激光测距仪的一端分别固定在所述至少两个卡孔中的一个卡孔中，并从所述卡孔延伸出。

在本申请第一方面中，通过水平转轴、支撑架以及垂直转轴、转动件，壳体可转动，进而可实现根据不同场景的要求转动壳体中的激光测距仪和激光雷达，以使得激光测距仪和激光雷达中的一项对准目标区域，这样一来，与现有技术需要单独使用激光测距仪测量多个目标点相比，本申请能够使激光雷达对多个目标点进行测量，进而本申请可避免激光测距仪开启、转动频繁，进而能够延长激光测距仪的使用寿命和提高测量效率。而与单独使用激光雷达测量多个目标点相比，本申请不仅能够对多个目标点同时进行测量，也能够对单个目标点进行测量，因此，本申请具有更优的使用灵活性。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述测量装置还包括拍摄仪，所述拍摄仪为数码相机、视频摄像头中的一种。

在本可选的实施方式，拍摄仪能够对目标区域进行拍摄并生成目标区域的图像，进而，根据目标区域的图像及拍摄仪与激光雷达之间的空间关系确定目标区域中的多个目标点的坐标。与此同时，就能够用拍摄仪获取目标区域的图像和通过将拍摄仪与网络结合以实现远程视频监控和远程操控。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述至少两个卡孔呈横向排列。在本可选的实施方式中，由于两个卡孔呈横向排列，进而能够通过垂直转轴的转动，在水平方向上切换对准目标点的仪器。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述测量装置还包括加热片，所述加热片固定安装于所述垂直转轴或所述水平转轴的一侧。在本可选的实施方式中，加热片能够防止垂直转轴或所述水平转轴的润滑液体凝固，尤其是在气温低的条件下，加热片能够使得垂直转轴和水平转轴正常转动。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述测量装置还包括散热机构，所述散热机构安装在所述壳体内；以及，所述散热机构包括进风风扇及出风风扇，所述进风风扇固定安装于所述壳体的左壳壁，所述出风风扇固定安装于所述壳体的右壳壁。在本可选的实施方式中，散热机构能够对壳体内的热量进行散热，以避免激光测距仪和激光雷达工作在高温环境中，从而降低的激光测距仪和激光雷达的损坏概率。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述测量装置还包括安装在所述壳体一侧的红外激光补光灯，所述红外激光补光灯与所述激光雷达、所述激光测距仪、所述拍摄仪中的至少一项水平对称设置。在本可选的实施方式中，红外激光补光灯能够补光，从而使得拍摄仪在光线昏暗的环境中正常工作。

本申请第二方面公开一种测量电路，所述测量电路应用于本申请第一方面中的测量装置中，所述测量电路包括中央控制单元及角度传感器，所述角度传感器与所述中央控制单元电性连接；

所述角度传感器用于获取所述测量装置的角度转动值并将所述角度转动值输出给所述中央控制器；

所述中央控制器用于根据角度转动值驱动所述壳体转动，以带动所述激光雷达、所述激光测距仪。

在本申请第二方面中，角度传感器能够检测测量装置的角度转动值，进而中央控制器能够角度转动值驱动所述壳体转动，以带动所述激光雷达、所述激光测距仪、所述拍摄仪转动。

在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，所述测量电路还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述中央控制器电性连接，所述第一温度传感器用于获取所述壳体内的温度值，并将所述壳体内的温度值输入到所述中央控制器中；

所述中央控制器还用于根据所述壳体内的温度值驱动进风风扇及出风风扇转动。

在本可选的实施方式中，第一温度传感器能够检测壳体内的温度，进而能够根据壳体内的温度对壳体进行散热处理。

在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，所述测量电路还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述中央控制器电性连接，所述第二温度传感器用所述测量装置的水平转轴或所述测量装置的垂直转轴的温度值，并将所述水平转轴的温度值或所述垂直转轴的温度值输入到所述中央控制器中；

所述中央控制器还用于根据所述水平转轴的温度值驱动所述水平转轴上的加热片加热，或根据所述垂直转轴的温度值驱动所述垂直转轴的加热片加热。

在本可选的实施方式中，第二温度传感器能够检测垂直转轴或水平转轴的温度，进而中央控制器能够根据垂直转轴或水平转轴的温度控制加热片对垂直转轴或水平转轴进行加热。

本申请第三方面公开一种测量方法，所述测量方法应用于本申请第一方面公开的测量装置中，所述方法包括：

当目标区域为一个目标点时，所述云台转动激光测距仪，以使所述激光测距仪对准所述目标点并获取所述目标点的坐标。

需要说明的是，目标区域的目标点数量可以由测量操作人员确定。

作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：

当所述目标区域包括至少两个目标点时，所述云台转动激光雷达，以使所述激光雷达对准所述目标区域并获取所述目标区域内的所有目标点的坐标。

在本申请第三方面中，测量方法能够实现通过水平转轴、支撑架以及垂直转轴、转动件使得壳体可转动，进而可实现根据不同场景的要求转动壳体中的激光测距仪和激光雷达，以使得激光测距仪和激光雷达中的一项对准目标区域，这样一来，与现有技术需要单独使用激光测距仪测量多个目标点相比，本申请能够使激光雷达对多个目标点进行测量，进而避免激光测距仪开启、转动频繁，进而能够延长激光测距仪的使用寿命和提高测量效率。而与单独使用激光雷达测量多个目标点相比，本申请不仅能够对多个目标点同时进行测量，也能够度单个目标点进行测量，因此，本申请具有更优的使用灵活性。

在本申请第三方面中，作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：

当所述目标区域包括至少两个目标点时，所述云台转动拍摄仪，以使所述拍摄仪对准所述目标区域并获取所述目标区域的图像；

所述云台根据所述拍摄仪与激光雷达的相对空间匹配规则确定所述目标区域内的所有目标点的坐标。

在本可选的实施方式中，拍摄仪能够对目标区域进行拍摄并生成目标区域的图像，进而，根据目标区域的图像及拍摄仪与激光雷达之间的空间关系确定目标区域中的多个目标点的坐标，这样一来，就能够用拍摄仪获取目标区域的图像和通过将拍摄仪与网络结合以实现远程视频监控和远程操控。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例一公开的一种测量装置的结构示意图；

图2为本申请实施例一公开的另一种测量装置的结构示意图；

图3为本申请实施例二公开的一种测量电路的功能模块示意图；

图4为本申请实施例三公开的一种测量方法的流程示意图；

其中，附图标记为壳体1、激光雷达2、激光测距仪3、拍摄仪4，支撑架5、转动件6、底座7。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在此之前，需要说明的是，通过本申请的测量方法、电路及装置可测得一个目标点的设备坐标系的坐标，而测得的多个目标点的设备坐标系的坐标后，可根据多个目标点的设备坐标系的坐标进行三维建模。

实施例一

请参阅图1、图2，图1是本申请实施例公开的一种测量装置的结构示意图，图2是本申请实施例公开的另一种测量装置的结构示意图。如图1、图2所示，该测量装置包括云台、激光雷达2、激光测距仪3、拍摄仪4，其中，云台包括底座7、支撑架5、壳体1、转动件6，支撑架5的一端与壳体1连接，另一端与转动件6连接，底座7包括垂直转轴及第一驱动电机，垂直转轴的一端与转动件6连接，另一端与第一驱动电机连接。在本申请实施例中，转动件6包含水平转轴及第二驱动电机，水平转轴的一端与支撑架5连接，另一端与第二驱动电机连接。

在本申请实施例中，壳体1包括至少两个卡孔，激光雷达2的一端、激光测距仪3的一端分别固定在至少两个卡孔中的一个卡孔中，并从卡孔中延伸出。

在本申请实施中，通过水平转轴、支撑架5、垂直转轴和转动件6，壳体1可转动，进而可实现根据不同场景的要求转动壳体1中的激光测距仪3和激光雷达2，以使得激光测距仪3和激光雷达2中的一项对准目标区域，这样一来，与现有技术相比，需要单独使用激光测距仪3测量多个目标点相比，本申请能够使激光雷达2对多个目标点进行测量，进而本申请可避免激光测距仪3开启、转动频繁，进而能够延长激光测距仪3的使用寿命和提高测量效率。而与单独使用激光雷达2测量多个目标点相比，本申请不仅能够对多个目标点同时进行测量，也能够度单个目标点进行测量，因此，本申请具有更优的使用灵活性。

在申请实施例中，水平转轴能够实现壳体1的在垂直方向上转动，进而能够更灵活地对准目标点，从而进一步提高本申请的测量装置的使用灵活性和测量效率。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，测量装置还包括拍摄仪4，拍摄仪4为数码相机、视频摄像头中的一种。

在本可选的实施方式，拍摄仪4能够对目标区域进行拍摄并生成目标区域的图像，进而，根据目标区域的图像及拍摄仪4与激光雷达2之间的空间关系确定目标区域中的多个目标点的坐标。与此同时，本可选的实施方式能够用拍摄仪4获取目标区域的图像和通过将拍摄仪与网络结合以实现远程视频监控和远程操控。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，至少两个卡孔呈横向排列。在本可选的实施方式中，由于两个卡孔呈横向排列，进而能够通过垂直转轴的转动，在水平方向上切换对准目标点的仪器。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，测量装置还包括加热片，加热片固定安装于垂直转轴或水平转轴的一侧。在本可选的实施方式中，加热片能够防止垂直转轴或水平转轴的润滑液体凝固，尤其是在气温低的条件下，加热片能够使得垂直转轴和水平转轴正常转动。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，测量装置还包括散热机构，散热在壳体1；以及，散热机构包括进风风扇及出风风扇，进风风扇固定安装于壳体1的左壳壁，出风风扇固定安装于壳体1的右壳壁。在本可选的实施方式中，散热机构能够对壳体1内的热量进行散热，以避免激光测距仪3和激光雷达2工作在高温环境中，从而降低的激光测距仪3和激光雷达2的损坏概率。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，测量装置还包括安装在壳体1一侧的红外激光补光灯，红外激光补光灯与激光雷达2、激光测距仪3、拍摄仪4中的至少一项水平对称设置。在本可选的实施方式中，红外激光补光灯能够补光，从而使得拍摄仪4在光线昏暗的环境中正常工作。

实施例二

请参阅图3，图3是本申请实施例公开的一种测量电路的功能模块示意图，该测量电路应用于本申请实施例一公开的测量装置。如图3所示，该测量电路包括中央控制单元及角度传感器，角度传感器与中央控制单元电性连接；

角度传感器用于获取测量装置的角度转动值并将角度转动值输出给中央控制器；

中央控制器用于根据角度转动值驱动壳体转动，以带动激光雷达、激光测距仪、拍摄仪转动。

在本申请实施例中，角度传感器能够检测测量装置的角度转动值，进而中央控制器能够按照角度转动值驱动壳体转动，以带动激光雷达、激光测距仪、拍摄仪转动。

在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，测量电路还包括第一温度传感器，第一温度传感器与中央控制器电性连接，第一温度传感器用于获取壳体内的温度值，并将壳体内的温度值输入到中央控制器中；

中央控制器还用于根据壳体内的温度值驱动进风风扇及出风风扇转动。

在本可选的实施方式中，第一温度传感器能够检测壳体内的温度，进而能够根据壳体内的温度对壳体进行散热处理。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，测量电路还包括第二温度传感器，第二温度传感器与中央控制器电性连接，第二温度传感器用测量装置的水平转轴或测量装置的垂直转轴的温度值，并将水平转轴的温度值或垂直转轴的温度值输入到中央控制器中；

中央控制器还用于根据水平转轴的温度值驱动水平转轴上的加热片加热，或根据垂直转轴的温度值驱动垂直转轴的加热片加热。

在本可选的实施方式中，第二温度传感器能够检测垂直转轴或水平转轴的温度，进而中央控制器能够根据垂直转轴或水平转轴的温度控制加热片对垂直转轴或水平转轴进行加热。

实施例三

请参阅图4，图4本申请实施例公开的一种测量方法的流程示意图，该测量方法应用于本申请实施例一公开的测量装置中。如图4所示，该方法包括步骤：

301、当目标区域为一个目标点时，云台转动激光测距仪，以使激光测距仪对准目标点并获取目标点的坐标；

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，测量方法还包括步骤:当目标区域包括至少两个目标点时，云台转动激光雷达，以使激光雷达对准目标区域并获取目标区域内的所有目标点的坐标。

在本申请实施例中，测量方法能够实现通过水平转轴、支撑架以及垂直转轴、转动件以带动壳体转动，进而可实现根据不同场景的要求转动壳体中的激光测距仪和激光雷达，以使得激光测距仪和激光雷达中的一项对准目标区域，这样一来，与现有技术需要单独使用激光测距仪测量多个目标点相比，本申请能够使激光雷达对多个目标点进行测量，进而本申请可避免激光测距仪开启、转动频繁，进而能够提高测量效率。而与单独使用激光雷达测量多个目标点相比，本申请不仅能够对多个目标点同时进行测量，也能够度单个目标点进行测量，因此，本申请具有更优的使用灵活性。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，测量方法还包括步骤：

当目标区域包括至少两个目标点时，云台转动拍摄仪，以使拍摄仪对准目标区域并获取目标区域的图像；

云台根据拍摄仪与激光雷达的相对空间匹配规则确定目标区域内的所有目标点的坐标。

在本可选的实施方式中，拍摄仪能够对目标区域进行拍摄并生成目标区域的图像，进而，根据目标区域的图像及拍摄仪与激光雷达之间的空间关系确定目标区域中的多个目标点的坐标，这样一来，就能够用拍摄仪获取目标区域的图像和通过将拍摄仪与网络结合以实现远程视频监控和远程操控。

在本申请所公开的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，定位基站，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。