1.一种应用于三维场景测量的激光扫描装置,其特征在于,包括:用于发出脉冲激光的光源;位于激光光路上的用于调制激光方向偏转的激光调制单元;反射镜,其将激光调制单元调节后的激光进行反射并沿大致水平方向射出扫描目标物,同时将从目标物反射回的光束反射至成像受光部和测距受光部进行目标物的三维成像;所述激光调制单元包括:用于调制激光水平偏转角的水平轴调制单元,其位于激光光路上;用于调制激光竖直偏转角的竖直轴调制单元,其位于水平轴调制单元调制后的激光光路上;所述水平轴调制单元包括依次位于脉冲激光光路上的水平轴相位调制器和水平轴光栅;所述竖直轴调制单元包括依次位于脉冲激光光路上的竖直轴相位调制器和竖直轴光栅;所述水平轴光栅和竖直轴光栅的刻线方向相互垂直,其偏转激光的偏转面相互垂直。
2.如权利要求1所述的应用于三维场景测量的激光扫描装置,其特征在于,还包括:第一半透半反镜,其位于激光调制单元和反射镜之间的激光光路上,并将激光调制单元调制后的激光透射至反射镜;所述反射镜将激光进行反射并沿大致水平方向射出扫描目标物;透镜,其位于第一半透半反镜的反射光路上;第二半透半反镜,其位于透镜的透射光路上;其中,所述成像受光部位于第二半透半反镜的透射光路上;所述测距受光部位于第二半透半反镜的反射光路上;所述反射镜将从目标物反射回的光束反射至第一半透半反镜的反射面,并水平反射至透镜;所述透镜将目标物光束透射至第二半透半反镜;从第二半透半反镜透射的光束进入成像受光部、反射的光束进入测距受光部。
3.如权利要求2所述的应用于三维场景测量的激光扫描装置,其特征在于,所述第二半透半反镜至成像受光部和至测距受光部的距离相同。
4.如权利要求1所述的应用于三维场景测量的激光扫描装置,其特征在于,所述反射镜上连接有用于驱动反射镜的反射镜驱动单元。
5.一种采用如权利要求2所述的应用于三维场景测量的激光扫描装置进行激光扫描的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、设水平轴相位调制器对激光的相位调制函数为 竖直轴相位调制器激光的相位调制函数为 则出射光的水平偏转角α(t)和竖直偏转角β(t)分别为:其中,λ为光源发出的激光波长,c为真空中的光速,k u =dα/dλ,k v =dβ/dλ分别为水平轴光栅和竖直轴光栅的色散系数; 和 分别表示两个相位调制器在t时刻的波形斜率;步骤二、以反射镜的中心为原点建立三维坐标系;具体包括:以水平偏转角方向为u轴,以竖直偏转角方向为v轴,以反射光出射方向为w轴;其中,从目标物不同反光点反射回的光入射反射镜的角度不同,从而在成像受光部的焦点位置不同,所以成像受光部能够测量目标物上的反光点在uv平面的坐标;测距受光部测量激光脉冲从光源发出到返回测距受光部的时间Δt,扣除光脉冲在激光扫描装置内部的传输时间Δt 0 后,可计算得目标物反光点距离激光扫描装置的距离,从而确定目标物反光点在w轴的坐标;以反射镜的中心为外部坐标系的坐标原点,则w轴坐标为:在激光扫描装置的扫描范围内,目标物各反光点的三维(uvw)坐标得到测量,从而能够对目标物进行三维成像;同时,调整水平轴光栅和竖直轴光栅的色散系数k u 和k v 可在u轴和v轴方向获得不同的分辨率。
6.如权利要求5所述的采用应用于三维场景测量的激光扫描装置进行激光扫描的方法,其特征在于,所述Δt 0 包括激光从光源发出后传输至反射镜的时间,以及从目标物返回的激光经反射镜发射后传输至测距受光部的时间。