1.本发明涉及扫描技术领域，具体涉及一种控制整体精度的扫描方法、装置、系统和存储介质。
背景技术：2.目前市面上的扫描仪有很多种，分为特征拼接和标志点拼接多种方式，特征拼接多为一些文博行业使用。但在高精度的要求下，标志点拼接更为一种好的选择；反光标志点在三维拼接中精度起到了很好的保障，可以稳定地提供特征点保证精度；
3.在大场景中，标志点拼接存在累计误差，导致体积精度的线性下降，无法达到整体高精度的指标要求。基于标志点或者控制点进行扫描的扫描系统，精度的误差基本为标志点的精度误差，但都存在累计误差，随着产品的扩展延伸，标志点的误差越来越大，精度误差就变得更大，只通过软件算法的提升无法满足精度指标。
技术实现要素：4.本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种控制整体精度的扫描方法、装置、系统和存储介质，解决现有技术中在大场景中标志点拼接存在累计误差，无法达到整体高精度的指标要求的技术问题。
5.为达到上述技术目的，第一方面，本发明的技术方案提供一种控制整体精度的扫描方法，包括以下步骤：
6.对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据；
7.在所述标志点前放置标准杆，对所述标志点和所述标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；
8.对所述标志点测量数据、所述标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；
9.根据所述联合平差结果对整体模型进行空间调整。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
11.本发明在扫描仪的基础上，只增加标准杆，能够简单方便地使用；且能够控制大范围场景的整体精度，可以解决标志点拼接存在累计误差的问题，能够达到整体高精度的指标要求。
12.根据本发明的一些实施例，对所述标志点和所述标准杆进行扫描得到标准杆测量数据，包括步骤：
13.对所述标志点和所述标准杆进行扫描得到初步标准杆测量数据；
14.调整标准杆的位置，对标志点和标准杆进行扫描，根据整体特征得到标准杆在新位置的复用标准杆测量数据。
15.根据本发明的一些实施例，所述标准杆的数量为多个。
16.根据本发明的一些实施例，在所述标志点前放置标准杆，对所述标志点和所述标
准杆进行扫描得到标准杆测量数据，包括步骤：
17.将三个以上的所述标准杆围绕预设区域放置，对所述标志点和所述标准杆进行扫描得到标准杆测量数据，通过所述标准杆测量数据提升所述预设区域的扫描精度。
18.根据本发明的一些实施例，对所述标志点测量数据、所述标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，包括步骤：
19.计算得到所述标志点测量数据的最小化误差，所述最小化误差为真实目标对象与拟合目标对象的差；
20.根据所述最小化误差、所述标准杆的标准尺寸和所述标准杆测量数据，按最小二乘法原理进行联合平差处理。
21.根据本发明的一些实施例，在所述计算得到所述标志点测量数据的最小化误差之前，包括步骤：
22.检验所述标志点测量数据和所述标准杆测量数据的正确性。
23.第二方面，本发明提供了一种控制整体精度的扫描装置，包括：
24.标准杆，放置于标志点前方；
25.扫描设备，用于对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据，对所述标志点和所述标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；
26.联合平差处理单元，用于对所述标志点测量数据和所述标准杆测量数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；
27.整体模型调整单元，用于根据所述联合平差结果对整体模型进行空间调整。
28.第三方面，本发明提供了一种控制整体精度的扫描系统，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面中任意一项所述的控制整体精度的扫描方法。
29.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面中任意一项所述的控制整体精度的扫描方法。
30.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
31.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中摘要附图要与说明书附图的其中一幅完全一致：
32.图1为本发明一个实施例提供的控制整体精度的扫描方法的流程图；
33.图2为本发明另一个实施例提供的控制整体精度的扫描方法的流程图；
34.图3为本发明一个实施例提供的控制整体精度的扫描方法的基于标准杆的扫描示意图；
35.图4为本发明一个实施例提供的控制整体精度的扫描方法的多根标准杆、局部精度控制示意图。
具体实施方式
36.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
38.本发明提供了一种控制整体精度的扫描方法，在扫描仪的基础上，只增加标准杆，能够简单方便地使用；且能够控制大范围场景的整体精度，可以解决标志点拼接存在累计误差的问题，能够达到整体高精度的指标要求，具有很好的实用价值。
39.下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
40.参照图1和图3，图1为本发明一个实施例提供的控制整体精度的扫描方法的流程图；图3为本发明一个实施例提供的控制整体精度的扫描方法的基于标准杆的扫描示意图。控制整体精度的扫描方法包括但是不仅限于以下步骤：
41.步骤s110，对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据；
42.步骤s120，在标志点前放置标准杆，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；
43.步骤s130，对标志点测量数据、标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；
44.步骤s140，根据联合平差结果对整体模型进行空间调整。
45.在一实施例中，控制整体精度的扫描方法包括：对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据；在标志点前放置标准杆，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；对标志点测量数据、标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；根据联合平差结果对整体模型进行空间调整。
46.本实施例提供的控制整体精度的扫描方法，能够控制大范围场景的整体精度，可以解决标志点拼接存在累计误差的问题，能够达到整体高精度的指标要求，具有很好的实用价值。
47.参照图2，图2为本发明另一个实施例提供的控制整体精度的扫描方法的流程图；控制整体精度的扫描方法包括但是不仅限于以下步骤：
48.步骤s210，对标志点和标准杆进行扫描得到初步标准杆测量数据；
49.步骤s220，调整标准杆的位置，对标志点和标准杆进行扫描，根据整体特征得到标准杆在新位置的复用标准杆测量数据。
50.在一实施例中，控制整体精度的扫描方法包括：对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据；在标志点前放置标准杆，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；对标志点测量数据、标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；根据联合平差结果对整体模型进行空间调整。对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据，包括步骤：对标志点和标准杆进行扫描得到初步标准杆测量数据；调整标准杆的位置，对标志点和标准杆进行扫描，根据整体特征得到标准杆在新位置的复用
标准杆测量数据。
51.可以理解的是，本实施例的控制整体精度的扫描方法对标准杆进行复用操作，首先对标志点和标准杆进行扫描得到初步标准杆测量数据，再对标准杆位置进行调整，得到复用标准杆测量数据，移动标准杆位置能够便于标准杆为不同位置的标志点做参考，便于提升扫描精度，具有较好的实用价值。
52.在一实施例中，控制整体精度的扫描方法包括：对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据；在标志点前放置标准杆，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；对标志点测量数据、标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；根据联合平差结果对整体模型进行空间调整。对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据，包括步骤：对标志点和标准杆进行扫描得到初步标准杆测量数据；调整标准杆位置，对标志点和标准杆进行扫描得到复用标准杆测量数据。标准杆的数量为多个，标准杆的数量可以为2个、3个、4个或者其他的个数，能够实现本实施例的技术效果即可，本实施例对其不构成限制。
53.在一实施例中，控制整体精度的扫描方法包括：对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据；在标志点前放置标准杆，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；对标志点测量数据、标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；根据联合平差结果对整体模型进行空间调整。对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据，包括步骤：对标志点和标准杆进行扫描得到初步标准杆测量数据；调整标准杆位置，对标志点和标准杆进行扫描得到复用标准杆测量数据。标准杆的数量为多个在标志点前放置标准杆，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据，包括步骤：将三个以上的标准杆围绕预设区域放置，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据，通过标准杆测量数据提升预设区域的扫描精度。
54.需要说明的是，当需要提升局部精度时，可以使用三个以上的标准杆围绕预设区域放置，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据，通过标准杆测量数据提升预设区域的扫描精度。当然可以是根据预设区域的面积大小，灵活选择围绕放置于预设区域标准杆的数量，可以是3个、4个、5个、6个或者其他数量，本实施例对其不构成限制。
55.在一实施例中，控制整体精度的扫描方法包括：对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据；在标志点前放置标准杆，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；对标志点测量数据、标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；根据联合平差结果对整体模型进行空间调整。对标志点测量数据和标准杆测量数据进行联合平差处理，包括步骤：计算得到标志点测量数据的最小化误差，最小化误差为真实目标对象与拟合目标对象的差；根据最小化误差、标准杆的标准尺寸和标准杆测量数据，按最小二乘法原理进行联合平差处理。
56.联合平差：两种不同测量的数据在一起进行平差。通过联合平差，基本避免了坐标转换误差的影响，有效地削弱标志点拼接或其他特征拼接带来的误差积累，大大提高了空间点位、尺度、定向等方面的精度，从而提高了整个空间坐标系的精度。联合平差在本发明中的应用，主要利用扫描标志点的最小二乘法，通过最小化误差(真实目标对象与拟合目标对象的差)的平方和寻找数据的最佳函数匹配，和标准杆的标准尺寸和特征，实现整体模型的空间调整，使得最后得到的整体模型是有标准参考约束对象的。
57.联合平差计算公式：
58.把相机模型演化为矩阵形式，首先是旋转矩阵(一个单位正交阵)：
[0059][0060][0061]
a、b、c为旋转矩阵参数
[0062]
然后是平移向量：
[0063][0064]
xs、ys、zs为三维平移量
[0065][0066]
对于公式左侧，可以写作：
[0067][0068]
而，
[0069][0070]
其中k又叫做内参数矩阵，整合公式(4)(5)(6)可以推导出：
[0071][0072]
我们把以下式子称为投影矩阵：
[0073]
[0074][0075]
实际上由于公式(7)的中间是正比例符号，而不是等号，故投影矩阵p是一个可以缩放的矩阵。
[0076]
代已知标准杆(已知多个固定标志点)的平差，多了一项从标定板坐标系，转换到世界坐标系的转换关系(rt2)：
[0077][0078]
rt2可重新应用于测量的标志点位置。
[0079]
在一实施例中，控制整体精度的扫描方法包括：对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据；在标志点前放置标准杆，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；对标志点测量数据、标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；根据联合平差结果对整体模型进行空间调整。对标志点测量数据和标准杆测量数据进行联合平差处理，包括步骤：计算得到标志点测量数据的最小化误差，最小化误差为真实目标对象与拟合目标对象的差；根据最小化误差、标准杆的标准尺寸和标准杆测量数据，按最小二乘法原理进行联合平差处理。在计算得到标志点测量数据的最小化误差之前，包括步骤：检验标志点测量数据和标准杆测量数据的正确性。
[0080]
本发明还提供了一种控制整体精度的扫描装置，包括：标准杆，放置于标志点前方；扫描设备，用于对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；联合平差处理单元，用于对标志点测量数据、标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；整体模型调整单元，用于根据联合平差结果对整体模型进行空间调整。
[0081]
本发明还提供了一种控制整体精度的扫描系统，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述的控制整体精度的扫描方法。
[0082]
处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。
[0083]
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0084]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0085]
此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存
储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述终端实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的控制整体精度的扫描方法。
[0086]
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
[0087]
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。
[0088]
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
技术特征：1.一种控制整体精度的扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据；在所述标志点前放置标准杆，对所述标志点和所述标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；对所述标志点测量数据、所述标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；根据所述联合平差结果对整体模型进行空间调整。2.根据权利要求1所述的控制整体精度的扫描方法，其特征在于，对所述标志点和所述标准杆进行扫描得到标准杆测量数据，包括步骤：对所述标志点和所述标准杆进行扫描得到初步标准杆测量数据；调整标准杆的位置，对标志点和标准杆进行扫描，根据整体特征得到标准杆在新位置的复用标准杆测量数据。3.根据权利要求1所述的控制整体精度的扫描方法，其特征在于，所述标准杆的数量为多个。4.根据权利要求3所述的控制整体精度的扫描方法，其特征在于，在所述标志点前放置标准杆，对所述标志点和所述标准杆进行扫描得到标准杆测量数据，包括步骤：将三个以上的所述标准杆围绕预设区域放置，对所述标志点和所述标准杆进行扫描得到标准杆测量数据，通过所述标准杆测量数据提升所述预设区域的扫描精度。5.根据权利要求1所述的控制整体精度的扫描方法，其特征在于，对所述标志点测量数据、所述标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据进行联合平差处理，包括步骤：计算得到所述标志点测量数据的最小化误差，所述最小化误差为真实目标对象与拟合目标对象的差；根据所述最小化误差、所述标准杆的标准尺寸和所述标准杆测量数据，按最小二乘法原理进行联合平差处理。6.根据权利要求5所述的控制整体精度的扫描方法，其特征在于，在所述计算得到所述标志点测量数据的最小化误差之前，包括步骤：检验所述标志点测量数据和所述标准杆测量数据的正确性。7.一种控制整体精度的扫描装置，其特征在于，包括：标准杆，放置于标志点前方；扫描设备，用于对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据，对所述标志点和所述标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；联合平差处理单元，用于对所述标志点测量数据和所述标准杆测量数据进行联合平差处理，得到联合平差结果；整体模型调整单元，用于根据所述联合平差结果对整体模型进行空间调整。8.一种控制整体精度的扫描系统，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的控制整体精度的扫描方法。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至6中任意一项所述的控
制整体精度的扫描方法。
技术总结本申请提供了一种控制整体精度的扫描方法、装置、系统和存储介质，其中方法包括：对场景中的标志点进行扫描得到标志点测量数据；在标志点前放置标准杆，对标志点和标准杆进行扫描得到标准杆测量数据；进行联合平差处理，得到联合平差结果；联合平差针对的数据为：标志点测量数据、标准杆测量数据、以及标准杆的准确数据；基于标准杆的测量数据和准确数据的偏差，可以应用于标志点的测量数据，进而提升标志点测量数据的精度；根据联合平差结果对整体模型进行空间调整。本申请能够控制大范围场景的整体精度，可以解决标志点拼接存在累计误差的问题，能够达到整体高精度的指标要求，具有很好的实用价值。很好的实用价值。很好的实用价值。
技术研发人员：郑顺义 任关宝 王晓南 成剑华
受保护的技术使用者：武汉中观自动化科技有限公司
技术研发日：2022.07.01
技术公布日：2022/11/1
