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三維激光掃描儀范文1
RIEGL VZ-4000三維激光掃描技術是現在國際獲取空間多目標三維數據最先進的長距離影像測量測量技術,由于它是將傳統測繪系統的測量擴展于到了面測量,能夠深入到復雜的空間和現場環境中進行掃描測量,直接將各種復雜的、大型的目標物體所掃描的點云數據完整地輸入到計算機中,然后構出目標物體。
1 RIEGL VZ-4000掃描系統組成
RIEGL VZ-4000是地面型激光掃描系統的固定式三維激光掃描儀,其掃描系統組成包括以下:
(1)超長測程。高速、高分辨率提供高達4公里的超長測程以及豎直60°,水平360°的廣闊視場角范圍。采用不可見的對人眼安全的一級激光。
高精度以及可信賴的超遠測程是基于RIEGL VZ系列掃描儀獨一無二的數字化回波和在線波處理功能,即使在沙塵、霧天、雨雪等能見度非常差的天氣作業時,也能按需獲取高精度測量及多重目標回波的識別。
(2)波形數據輸出(可選的)。數字化回波信號,也被稱為波形數據,通過VZ-4000獲取用于進行波形分析。
表1操作模式
Laser PRR 30 kHz 50 kHz 150 kHz 300kHz
有效測量速度
目標反射率:p≥90%
目標反射率:p≥20% 23000點/秒
4000m
2300m 37000點/秒
3100m
1700m 113000點/秒
2400m
1200m 222000點/秒
2400m
1200m
目標回波接受的最大數量 無限次回波m
(3)內置數碼相機。內置分辨率為2060×1920 pixels(5M)像素的數碼相機,自動曝光控制。數碼相機視場范圍為7.2°×5.5°(垂直×水平)可通過棱鏡旋轉獲取覆蓋整個視場一定數量的高分辨率的全景照片,與掃描測量成果相結合,創建三維數字模型,為地質、巖土、公路設計的調查提供相應的服務保障。
(4)內置雙軸傾斜補償和GPS。利用集成的GPS接收機(L1)或者外接GPS接收機,內置雙軸傾斜傳感器(補償范圍±10°,精度±0.008°)。
(5)內置數字磁羅盤。
(6)內置大容量數據存儲。
(7)內置激光鉛錘。
(8)外接電源。
(9)反射片。
(10)RIEGL軟件包。
2 RIEGL VZ-4000掃描儀的基本原理
三維激光掃描儀發射器發出一個激光脈沖信號,經目標表面漫反射后,沿幾乎相近的路徑反向傳回到接收器,計算目標點與掃描儀距離S,控制編碼器同步測量每個激光脈沖橫向掃描角度觀測值α和縱向掃描角度觀測值β。三維激光掃描測量是儀器自定義坐標系。X軸在橫向掃描面內,Y軸在橫向掃描面內與X軸垂直,Z軸與橫向掃描面垂直,得P的坐標。
圖1掃描儀三維計算示意圖與公式。
3 RIEGL VZ-4000掃描儀外業數據采集
外業數據采集采用自由架站的方法進行,即不輸入掃描站的坐標和定向坐標,使用RTK或全站儀采集反射片的坐標。
外業數據采集包括反射片及控制點布設與測量、數據全景掃描和外業掃描精的控制三部分工作。
3.1反射片布設及測量
在外業數據采集時,需要在測站位置周圍3米外7米內布設3個以上不在同一條線上反射片。由于掃描儀與被掃描目標所形成的夾角不同、分辨率不一樣,夾角越小,分辨率越低;對于不同的掃描距離,點的精度也不同;另外還存在有障礙物不能通視的情況,因此有很多測站掃描的數據拼接到一起完成。為了拼接和數據管理方便,把反射片的點名與掃描站的站數命名一致,如掃描站默認第一站站名為ScanPos001,那么反射片點名為K001-1、K001-2、K001-3。默認第二站為ScanPos002, 那么反射片點名為K002-1、K002-2、K002-3, 以此類推。使用RTK或全站儀測量反射片坐標。
3.2確定采樣間隔和數字化回波信號頻率
采樣間隔和數字化回波信號頻率設置很重要,采樣間隔大,給數據處理精度造成影響;采樣間隔小,則采集到的點云數據量龐大,給數據的傳輸、保存以及后期的數據處理帶來很大的麻煩。掃描儀內設有掃描脈沖時間60和80。
數字化回波信號頻率有 30 kHz 、50 kHz、150 kHz、300 kHz四種模式。通視條件好的情況下,保證相鄰測站間有一定的點云重疊區域,通視條件不好,則應選擇適當位置增加掃描站數,直至需要測量的目標全部掃描完成經驗值配對表。
表2經驗值配對表
距離 脈沖時間 數字化回波信號頻率
500米以內 80/60 300 kHz
距離 脈沖時間 數字化回波信號頻率
1000米以內 60/80 150 kHz
1000-2000米以內 60 50 kHz
2000米以上 60 30 kHz
3.3外業掃描精度的控制
選擇晴朗、大氣環境穩定、能見度高、0℃-40℃氣溫的環境中掃描作業,減少大氣中水汽、雜質等對于激光傳輸路徑以及傳輸時間的影響;對于目標對象的透射或者鏡面反射表面要做處理,防止丟失信號、弱激光信號對精度的影響;避免非靜態因素的影響。例如:人、下雪、下雨、等等。
4 RIEGL VZ-4000掃描儀內業數據處理
RisCAN PRO是奧地利Riegl公司為RIEGL儀系三維掃描儀開發的軟件,它具有強大的數據配準功能,能夠將模型導出多種比較通用的數據格式。
外業掃描到的點云數據量非常大,既包含有用的數據,也包含車輛、行人、雪、雨等無用的數據,這些無用的數據,我們稱之為噪點數據。這些點云數據必須要經過處理。從點云到測繪成果的實現包括掃描數據分區、反射片的選取、建立掃描站點云數據模型、點云拼接、坐標轉換、數據抽隙、去噪點、格式轉換、生成南方CASS坐標數據文件。
4.1 掃描站數據分區
根據地形和精度的限制,本工程把測區掃描站分了18個區塊。
4.2反射片的選取
一般在2D視圖下,灰度模式中的點云數據中選取反射片,灰度值軟件根據爆光度計算。在3D視圖中拖入標記的反射片來檢查標記的反射片位置是否正確-,若發現反射片選取偏離,可在掃描站中的TPL中刪除改點,在3D視圖中重新選擇。為了拼接和數據管理方便,把點云數據反射片的點名與掃描站的站數命名一致,如掃描站默認第一站站名為ScanPos001,那么反射片點名為TP001-1、TP001-2、TP001-3。默認第二站為ScanPos002, 那么反射片點名為TP002-1、TP002-2、TP002-3以此類推。
4.3建立掃描站點云數據模型
建模設定參數主要有三個:
(1)max plane error=0.02m、(設置最大平面的誤差);
(2)max edge lenth=2m、 (設置最大三角形邊長);
(3)reference range=150m。(設置最站與站重疊長度或測程的一半)。
4.4點云數據拼接
把從各個掃描站上掃描得到的點云數據,找出正確的排列關系,使它們能夠擬合成一個整體的點云數據,即把不同基準下的點云數據轉換到同一基準下的點云數據,這個過程叫做點云數據拼接。其實質是把不同的坐標系下的點云數據進行坐標變換。點云數據拼接技術按過程分為,粗略拼接和精確拼接。
4.4.1粗略拼接
將不同坐標系下的點云數據大致轉換到同坐標系下,為精確拼接提供出始值。通過點云數據反射片坐標TPL(socs)與RTK所測的直角坐標TPL(GLCS)進行點與點匹配。設置的容差和匹配點個數,如果無法匹配的時候首先檢查容差設置和匹配點數量的設置,如果還不行,打開3D點云看選取的位置是否在所要選取的位置上,這個過程叫粗略拼
4.4.2精確拼接
通過迭代優化一組坐標轉換參數,實現拼接誤差最小。設置的參數(設置搜索半徑,半徑大小根據粗略拼的結果來定;設置誤差遞減,幅度不要太大。打開多站點拼接命令,選取一個掃描站作為這個區塊的基準后鎖定,在拼接過程中一定要一站一站拼接。根據計算的結果,重復設置更小參數直至達到最優結果;檢查點云數據,看無明顯分層即可。
4.4.3點云數據拼接精度控制
點云數據的擬合處理,是不同坐標系統之間轉換,轉換誤差主要是反射片的選取、控制網的精度、測量儀器的精度。
測量控制網精度控制在cm級,掃描站之間可通視的情況下,可以選擇點擬合特征點的方式拼接,選取高精度的測量儀器和測量方法,可提高成果精度。
4.5坐標轉換
首先需要刪除TPL(prcs)里的所有點,之后將每一站TPL(socs)中的點計算后復制到TPL(prcs),打開TPL(prcs)進行點對點匹配(坐標轉換)。以下是各個區的坐標轉換精度表;
(1)Correspong tiepingts(精拼坐標與RTK實測量坐標配對、坐標轉換的總點數)
(2)Standard deviation(掃描點拼接后區塊的中誤差)
用RTK對18個區塊進行高程內插檢測,最小差±0.10cm,最大差±100cm,因為是高寒區允許誤差為±120cm。滿足地質礦產勘查測量規范要求。
4.6數據抽隙
在OBJECTS里面的POLYDATA中新建一個POLYDATA文件,然后再出現的對話框中選擇所要合并的文件,并在設置中點擊octree命令在increment欄中確定抽希的間隔距離,勾選Conbine命令合并選擇的數據。如果認為所采集到的點云數據或者局部數據相對于工程本身過于密集,還可以對數據進行抽隙處理。
4.7去噪點
在點云數據采集過程中,由于車輛、行人、樹木等因素的影響,我們采集到了很多無用的數據,這些數據稱作噪聲數據,將這些數據的剔除過程叫做數據濾波。噪聲數據與有用數據點云的區別在于噪聲數據是不連續的、無規律的、比較稀疏而雜亂。利用這一特點可以將噪聲數據剔除。打開精確拼接后的點云數據,通過正視圖、側視圖等刪除躁點;部分選取數據,點擊terrian filter 按鈕,設置vegetation 剔除植被、mining-object剔除礦上上的物體、mining-points below terrain為剔除低于地面的點。在運行剔除植被之后,所有被軟件認為是植被的點將處于選擇狀態,在這當中通常會有一些坡、坎上的點,手動選擇需要保留的點。對點云數據進行檢查把不參與生成等高線的點手動框選刪除。
4.8 MTA空間
理想狀態下,激光將一束束發射,每一束激光發射和接受全部信號后,下一束激光才發射,但是由于激光發射頻率和掃描距離之間的相互影響,常常當發射的第一束激光時,部分距離較遠的回波還沒返回到掃描儀后,第二束激光已經發射出去了,這時在第二束激光發射后,第一束激光才返回來和第二束激光返回來的回波將產生影響,需要手動區分二者。
在長距離掃描儀過程中,通??吹皆趻呙鑳x周圍產生很多飛點,這些飛點并不全是噪點,有些點是由于MTA效應的影響產生的,需要手動的將這些點選擇,然后點擊工具欄上的“MTA Tool”工具,設置MTA ZONE值為2,將這些點劃分到MTA ZONE 2中去,現這些點在遠處顯示成了真實的地物或者地表點。有時受到能見度的影響,掃描儀測程不能達到預期效果,這時選取后的點將在遠處形成球面形狀,這些點意為噪點可直接刪除。不使用這些點,在數據處理時可當植被點或者噪點剔除。
4.9 數據處理
拼接后點云數據在去噪處理時采用自動化和手工相結合的方式對誤差影響不大。后續數據處理盡可能減少格式轉化,基于點云數據的三維模型制作采用“測量――建模”模式。二維圖件制作必須在測量對象的邏輯結構上進行制圖。
4.10動畫展示
RiSCAN PRO 軟件畫面中開啟所欲制作動畫的數據,于主要工作窗口按下右鍵,選擇 Create NewAnimation,即可進入產生動畫設定畫面。將主畫面數據旋轉至欲制做動畫的角度,按下 Add Pose 鍵后即可設定為第一視角,以此類推設定后續視角,軟件可計算出各點飛行距離,并可設定飛行時間、速度等參數,并可預視其飛行路徑;參數設定完畢后設定影片大小及壓縮格式即可產生動畫檔案。輸出檔案無需專業點云處理軟件亦可于其他計算機上播放(使用Windows 系統軟件內建的 Media player 即可),此動畫檔的傳輸將有利于了解現場測繪的完整情形。
5 結語
三維激光掃描技術能獲取目標的空間信息,具有大面積、高自動化、高速率、高精度的測量的特點,采集過程安全簡單、節省人力并且具有強大的數據理能力,幾乎可以提供任何位置、任何細節的信息,作業成果完全能滿足高寒地區地形測量。
通過實踐,發現地面三維激光掃描技術的普及也存在以下不足:
(1)數據采集過程當中受現場條件限制較多,如視場角、植被、地物,數據后處理較復雜,外業完成后需要較長時間的數據處理,耽誤后續工程的人員投入;
(2)儀器設備價格昂貴,進口的基本都在200萬元左右,現階段一個生產單位完全由傳統測量方式向三維激光掃描測量方式轉型不太現實。
(3)儀器自身和精度檢校困難,基準值求取復雜,精度不好評定。
(4)精度、測距與掃描速率存在矛盾關系。
基于這些不足,提出三維激光掃描儀的發展趨勢有以下幾個方面:
(1)三維激光掃描儀國產化,生產單位能用普遍使用。
(2)點云數據軟件處理公用化、多功能化。
(3)進一步擴大掃描范圍,實現全圓掃描,獲得空間目標點云數據。
相信隨著技術的發展,企業生產成本的降低,三維激光掃描技術這種“所見即所得”的測量方式必將在道路工程測量、文物、模具、軍事、航天、石化、醫學、交通等領域得到廣泛應用。
參考文獻:
[1]張正祿 [等]編著.工程測量學[M].武漢大學出版社,2005.
三維激光掃描儀范文2
關鍵詞:三維激光掃描;隧道收斂;誤差分析
中圖分類號:U456.3;P234.4 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)03-0118-02隨著科學技術的不斷發展,人們漸漸將對客觀事物的認知從平面二維層面轉向三維立體方向,測繪工程中的三維激光掃描技術應運而生,實現了測繪過程中對物體三維層面的要求,擺脫了傳統測量儀器的局限性,是直接獲取所要高精度三維數據、實現可視化的三維重要手段,極大的降低了測量的成本,時間上更節約,使用更方便,而且范圍應用的更廣,在森林和農業、戰場仿真、文物保護、工程測量、變形監測、醫學研究等領域都有很大的l展空間。三維激光掃描技術的出現和應用,大大地拓寬了測量的領域,提高了測量的效率,簡化了測量的強度,是目前迅猛發展并廣泛應用的新技術之一。
1 三維激光掃描技術的原理
三維激光掃描儀含括了多種先進的測量技術,可以在不接觸物體的狀態下主動對物體進行測量,在獲取點云形式之后測量到復雜的地形及物體的表面,由點集成的三維數據,協同多種測距法的作用下計算出每個點的三維坐標,其中經常用到的測距方法有三角測距法、脈沖測距法以及相位測距法。
三維激光掃描系統根據工作原理大致分為以下三類:
(1)徑向三維激光掃描儀。運用脈沖測距技術在固定中點順著視線進行距離測量,測量到的距離可超過100m,每秒可以測得大于1000個點。
(2)相位干涉法掃描系統。通過連續的激光發射波,利用光學干涉原理得到干涉相位的測量方法,此方法適合短距離的測量,測量范圍通常不超過50m,每秒鐘可以成功測的10000至50000個點。
(3)三角法掃描系統。在獲得兩條光線信息的基礎上,通過立體相機與機構化的光源,建立出立體的投影關系。此方法適合短距離的測量,測量范圍在2m以內,每秒可測得100個點。
2 三維激光掃描儀測量誤差分析及校檢
2.1 三維激光掃描儀測量誤差分析
三維激光掃描儀避免不了在測量過程中會產生誤差,其中可分為兩類分別為系統誤差與偶然誤差,系統誤差可以通過多種方式來削弱,但是偶然誤差是隨機發生的,沒有辦法控制只能進行多次的重復來減少發生這樣的誤差。
2.2 三維激光掃描儀的校檢
檢測激光掃描儀測量距離的精度,經常用到的方法包括基線比較法和六段解析法?;€比較法的模型是對加常數和乘常數兩個參數同時進行解算。而六段解析法消除乘常數相關影響,加常數的檢測精度較高,但只能檢測加常數。
校檢的模型包括以下三類:六段解析模型(1971年由H.R.Schwendener首次提出,也叫做六段全組合法,這種方法不需要標準基線,通過全組合方式就能獲得觀測數據);基線比較模型;角度校檢模型。
校檢的實驗測試分為以下幾個步驟:實驗儀器的準備以及校檢場的建立。校檢實驗在完成測距實驗、測角實驗、溫度環境實驗等才能對結果進行分析。
測距精度和測角精度是地面三維激光掃描儀掃描數據精度的兩個主要方面,在運用相關的校檢模型改正觀測量后,其測距與測角精度得到了明顯的提高,不同地方的環境因素對激光掃描儀的影響以及目標物體對觀測結果的影響還需要我們進一步的研究。
3 三維激光掃描技術在地鐵隧道收斂中應用的基本思路
隧道收斂變形中用到的激光掃描技術其關鍵就是數據的處理,因此下面對數據處理研究進行側重介紹。其整個過程按照以下的技術路線進行:
3.1 數據的采集
(1)提前準備好導線與水準的測量方案,以激光掃描儀性能、參數和現場環境作為參照設計出掃描站的間距及掃描點的密度,得到一些掃描重疊的點。
(2)按照測量方案對隧道內的導線及水準進行測量,將三維坐標進行傳遞。傳遞方式通過標靶進行,測量導線及水準與觀測標靶同時進行。
(3)對隧道進行三維激光掃描,同時取得隧道內壁的三維點云數據,以及標靶點云數據。
3.2 數據的預處理
(1)對靶標的三維坐標進行計算:結合導線及水準測量結果,得到靶標的三維坐標。
(2)對點云產生的三維坐標數據進行歸算:建立統一的三維坐標系,將各個標靶的三維點云數據歸算到一起。
(3)將數據中的噪音除去:根據隧道設計數據,除去隧道中的噪音數據。
(4)將比較重要的管壁點云數據提取出來:關閉的點云數據密度并不均勻,可能是因為掃描的角度和掃描的距離造成的,我們在進行下一步數據處理之前,需要去掉那些點云密度大的范圍中一些可能多余的數據點,然后在根據一定的密度將某些點云數據提取出來,這樣可以大大提高進一步數據處理的速度。
3.3 三維模型的建立
以預處理之后的點云數據為參考生成地鐵隧道內壁的三維模型。
3.4 成果的輸出
(1)根據地鐵隧道收斂變形測量要求,對指定管片(或每個管片、或一定間隔的管片)截取三維模型斷面,對斷面數據進行高次樣條(多項式)曲線擬合,將其與設計的斷面理論值進行比較,計算出管片一周的變化量曲線,將其中的特征點進行輸出,例如形變最小的的上、下、左、右或者是等角度處(如每隔10°)變形量的差值。(2)將包括每管片一周的收斂變形報告輸出。
3.5 成果的管理
三維激光掃描的成果管理最主要的形式之一就是建立數據庫,這樣不僅能對較大量的斷面數據、多次測量結果進行有效的管理,還能夠大大地提高成果管理的效率。將每個管片測量成果進行數據庫管理,并達到成果的瀏覽與分析效果。其主要的目的有以下幾點:
(1)該數據庫可以用于瀏覽每個管片斷面的變化量曲線及變形量差值。
(2)該數據庫中的測量成果可以通過地鐵隧道中軸線方向的變形影響整個趨勢,因此用來找到其他變形量大的區段。
(3)該數據庫可以建立歷史數據,幫助解決今后同一區段的變形趨勢的問題。
(4)可以根據變形的限值,建立分析預警的模型。
4 三維激光掃描技術在隧道收斂測量中的優勢
4.1 傳統收斂測量方法的難點
隧道在發生形變之后,我們很難判斷其是相對形變還是絕對形變,所謂絕對形變是隧道環片相對于設計或者施工時各環片的絕對變化位移,這種情況是很難測定的;二相對形變是隧道的鋼體結構相對于設計或者施工初期的相對變化位移,我們所介紹的隧道收斂變形測量指的就是測定隧道的相對形變量,來進一步判斷隧道形變的程度。
隧道收斂測量中經常用到布設傳感器和使用全站儀測量收斂的方法,傳感器測量隧道收斂方法雖然精度較高,但是常常受到環境的影響,尤其是在環境光源比較暗的情況下,所測量的到的結果精度不夠,而且自動化程度不高。傳統收斂測量的方法利用布設導線進行坐標的傳遞,通常在一圈管片上均勻設置若干個觀測點,在通過全站儀對各點進行觀測后獲得的數據總結起來進行隧道的變形分析,傳統方法有許多難點進行克服,主要表現在以下幾個方面:
(1)傳統方法在布點以及測量上無法保證各點嚴格地在同一條直線、共面,所以無法確定所測上下行線監測環在同一三維激光掃描儀在隧道收斂測量中的應用
高元勇1,2 崔龍1
(1.新疆農業大學水利與土木工程學院,新疆烏魯木齊 830052;2.新疆疆海測繪院,新疆烏魯木齊 830002)
摘 要:三維激光掃描技術是一種高精度立體全自動的掃描技術,可以快速、有效、準確地獲取三維空間信息,全天候對任意物體進行掃描并獲取高精度的物體表面點三維信息及反射率信息。隨著該項技術的成熟發展,三維激光掃描技術已在變形監測、建立地面模型等方面得到了廣泛應用,本文將對三維激光掃描儀測量誤差分析以及三維激光掃描儀在隧道收斂測量中的應用進行系統綜述。
關鍵詞:三維激光掃描;隧道收斂;誤差分析
中D分類號:U456.3;P234.4 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)03-0118-02橫斷面上。
(2)傳統方法效率較低、成本較高,并且不能保證每個管片都能觀測的到。
(3)傳統的收斂測量不能全方位的反映出隧道形變。
(4)傳統的方法對成果的分析較難,測量過程中涉及到的不可控環節較多,所測得的結果精度大幅降低。傳統方法不能進行大規模數據采集,更不能夠第一時間獲得成果上的指導。因此我們一定要采取發現新的測量技術。
4.2 三維激光掃描技術的應用特點
三維激光掃描技術之所以被稱為“實景拷貝技術”,是因為它可獲取任何復雜的現場環境及空間目標的三維立體信息,還能夠快速重構目標的三維模型及線、面、體、空間等各種帶有三維坐標的數據,從而再現客觀事物真實的形態特性。
(1)在現代工程建筑領域,快速準確獲取建筑三維數據,不但極大程度上豐富了三維數據展示的效果,由于其每個點都有三維坐標,可提供可量測的畫面數據,為建筑工程的檢測與分析提供新的手段;
(2)其非接觸的數據獲取方式可以有效地減少傳統操作中不必要的破壞和損傷,為檢測保護與維護施工提供準確、科學的數據,發揮高新技術的積極作用;該技術可以支撐一個快速、高效、節約成本的解決方案。
(3)三維掃描技術采集隧道點云數據,對點云數據快速分割生成切片,針對切片中的散亂點提出了一種多點坐標平差計算圓心方法擬合切片圓心,對擬合的圓環與設計值進行比較,分析變化情況。本文系統地提出了基于三維激光掃描的隧道點云的收斂變形分析方法,對三維掃描技術在隧道中的應用有一定的意義。
4.3 掃描的數據用于斷面測量還將會在以下兩個方面得到更好的發展和應用
(1)3D建模。根據預處理后的點云數據生成地鐵隧道內壁(包括隧道內目前已有的附屬設施)三維模型,為今后的隧道維護恢復提供相對原始的數據資料。
(2)軸線變化和趨勢預測。將軸線與設計值的三維關系進行比對,在測量標志球位置真實的三維坐標后,擬合得到的隧道軸線就相當于真實的軸線,進而可以對隧道軸線整體變化的情況趨勢進行預測。
5 結論與展望
三維激光掃描技術是一種高效、便捷、節約成本的技術,高于常規測量的收斂精度,能夠為隧道收斂測量提供準確、科學的依據。本文在介紹三維激光掃描儀原理、誤差產生及儀器校檢的基礎上,對三維激光掃描儀在隧道收斂測量中的應用及優勢進行了詳細闡述。應用三維激光掃描技術在隧道的收斂方面,在保證掃描距離及點云密度的條件下,數據結果一般就能滿足隧道收斂的要求,而且該技術可以快速、完整的采集隧道內部的表面數據,提高了數據采集的速度及數據處理的效率,尤其是在隧道運營時間間斷不能過長的情況下,采用三維激光掃描技術快速實現作業目標。
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三維激光掃描儀范文3
【關鍵詞】三維激光掃描;場景掃描;點云;拼接;數據處理;DEM
外業數據采集:
中圖分類號:C37 文獻標識碼:A
1、首先對場景周邊信息進行仔細的現場踏勘,確定待測范圍,選擇最佳設站位置,初步制定施測線路。
2、選擇通視效果較佳的位置擺放標靶并將標靶進行固定,然后使用RTK進行標靶真坐標的采集。
3、架設三維激光掃描儀按照初定施測線路進行場景點云數據的多站采集及全景拍照。在儀器作業過程中我們盡可能的避免人為因素干擾儀器視野而影響掃描數據質量。
4、現場繪制測量過程草圖。對于范圍大或地形復雜的場景,繪制架站點及標靶位置的草圖可以保證內業數據拼接處理時不發生錯誤。
5、對場景拍攝連續可拼接的照片,便于配合掃描草圖了解場景概況。
圖1 場景照片
點云數據處理:
1、多站數據的拼接及坐標轉換
在外業進行的數據采集的多站數據是每站獨立的坐標系統,內業數據處理的時候通過外業采集的各站之間標靶信息及標靶的真坐標在Cyclone軟件中進行自由坐標與真坐標之間的拼接轉換。拼接完成后對點云數據進行抽稀及障礙地形數據的剔除。
2、Truview制作
在Cyclone軟件中利用采集的點云數據及架站點信息及掃描儀拍攝的全景照片制作可在IE中瀏覽的Truview數據。
圖2 Truview瀏覽
3、場景DEM制作
在MicroStation V8中使用Terra scan工具對導出的點云數據進行最優化的坐標分類建立地面模型并進行點云數據篩選處理。
圖3 模型的建立
4、場景三維點云和大場景DEM融合
利用三維激光掃描儀可以迅速獲取場景TIN模型及等高線數據,將生成的TIN模型或者等高線數據和已有的大場景DEM進行融合,從而獲取場景最新現狀數據。
圖4 融合到大場景里(效果圖)
經驗總結:
1. 做好現場注釋,規劃圖和掃描日志。詳細的現場注釋,規劃圖和掃描日志對于所有的掃描操作都是非常重要的?,F場注釋或規劃圖應該包含掃描區域的一個計劃草圖,顯示掃描儀和標靶的位置,以及包含每站中標靶位置的標靶信息列表。另外,應該畫出具有透視關系的規劃圖,顯示從掃描儀的位置看到的掃描的景象,以及掃描出的對象和標靶?,F場注釋,規劃圖和掃描日志能讓你有序地記錄所有的掃描和掃描中生成的標靶,這些信息也非常有助于后期的拼接和建模。
2. 在有些環境條件不允許的情況下,無法進行RTK測量標靶坐標的時候,可以利用掃描儀進行標靶信息的傳遞,建立測站之間聯系。
參考文獻
三維激光掃描儀范文4
關鍵詞:激光雷達 靶標探測 三維數據 輪廓掃描
中圖分類號:TN95 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)07(a)-0017-05
Abstract: A moving 3D laser scanning system is introduced in this paper, aiming at the contour detection of the contour shape of the tree target. The laser radar is equipped with a movable vehicle platform, and the spatial 3D information is collected by the distance data obtained from the laser radar scanning and the displacement data of the vehicle scanning platform. The data is sent to the host computer by serial communication, and the data processing software is designed and written by Visual Studio 2008. Finally, the spatial profile of the laser radar profile in the upper computer is realized. The 3D cloud data acquired can provide technical support for 3D modeling of objects.
Key Words: LADAR; Target detection; Three-dimensional data; Profile scanning
自20世紀以來,激光掃描技術愈加受到重視。隨著硬件技術的不斷發展和點云處理技術的不斷進步,激光掃描在越來越多的領域得到了應用。在林業資源勘查領域,往往采用人工測量方法測量樹木胸徑的信息,測量材積時更是需要將整棵樹伐倒,造成了諸多的不便。
由于上述問題的存在,三維激光掃描技術在林業方面有了越來越多的應用,北京林業大學在2004年組織實驗,首次將三維激光掃描系統引入森林資源調查,對單株樣木的測量因子進行了三維激光掃描檢測方法和傳統的中央斷面區分求積法實測材積,發現精度滿足森林資源調查的精度要求[1]。劉偉樂等人利用三維激光掃描儀對樣地的釷鶻行掃描,利用得到的點云數據提出一種自動、高效提取單木胸徑的算法[2]。韋雪花等人針對樹冠形狀不規則,樹冠體積難以測量和計算的問題,提出一種基于三維激光掃描點云的樹冠體積計算方法――體元模擬法[3]。王佳等人利用三維激光掃描儀獲取單株樹木的點云數據,通過點云數據的處理提取測樹因子,經實驗結果發現此方法與傳統方法相比更符合樹木實際情況[4]。
以上所提出的利用三維激光掃描儀測取樹木數據的方法,均采用地面三維激光掃描儀,此類激光掃描儀造價高、體積大、攜帶不便;同時需要在多點多站采集數據,單木的數據采集工作量就已十分龐大。雖減少了對樹木的損傷,但仍十分不便。吳賓等人利用車載激光掃描儀,獲取多株行道樹的點云數據,提出一種基于分層網格點密度的單株樹信息提取方法[5]。上述研究將地面三維激光掃描儀與汽車相結合,提高了采集效率,但也增加了設備成本,難以普及,在某些領域仍使用不便。
該文采用普通二維激光掃描儀配合自行設計的車載平臺方案,體積小巧,操控簡便,可以進入林木覆蓋較為密集的樹林內部進行單木的輪廓掃描作業,解決了室內環境、樹木輪廓等點云數據的獲取與處理的問題,以較低的成本實現了較高精度的三維激光掃描。
1 車載激光雷達掃描儀的系統設計與分析
1.1 車載激光雷達掃描系統的測量原理
激光雷達發射的激光束對Y-Z平面進行點掃描,獲取的剖面數據作為Y軸和Z軸數據,車載平臺上的姿態傳感器和車速計算后得到的距離數據作為X軸數據,相結合組成整套系統的三維數據部分。通過運動控制和激光雷達的掃描,可得到物體的三維坐標數據。
1.2 車載激光雷達掃描系統硬件設計
車載激光雷達掃描系統是將低成本二維激光掃描儀與可移動的車載平臺相結合,實現空間三維信息的采集,其主要是由激光雷達、車載控制板、無線通信模塊、姿態傳感器、電源與總線接口模塊、四軸驅動器、伺服電機、底盤支架等組成,系統框圖如圖1所示。
(1)數據采集模塊。
該系統使用的掃描儀可在6 m范圍內完成360°掃描。使用的STM32F407VET6高性能32位處理器的車載控制板,可以讀取姿態傳感器MPU6050的測量數據,實時獲取車載平臺行進過程中的姿態角。激光雷達掃描獲取的剖面數據以及姿態傳感器和車速計算后得到的距離數據相結合,組成整套系統的三維數據部分,實現數據采集功能。
(2)通信模塊。
系統使用的車載控制板可通過無線通信模塊nRF24L01接受無線手柄的遙控指令,控制車載平臺的移動速度和方向,使用的通信模塊HC-05和上位機進行串口通信,實現數據傳輸功能。
(3)電機驅動模塊。
底盤采用45號鋼制作而成,強度較高,可原地轉彎,可適應室內、室外普通路面及泥濘路面。車載底盤搭載的四軸驅動器模塊用于驅動四路直流有刷伺服電機,集成了四輪差動運動控制算法,可以通過RS232串口、CAN總線通信,實現對底盤整體或單個電機的運動控制。
1.3 車載激光雷達掃描系統軟件設計
(1)下位機程序。
平臺下位機由Keil uVision4編寫。車載掃描平臺里的車載控制板可接受無線手柄遙控的行動指令,控制車載平臺的移動速度和方向,通過激光雷達采集空間坐標信息,并與上位機、手柄進行串口通信,可將掃描獲取數據發送給上位機,完成數據采集功能。下位機程序流程圖如圖2所示。
(2)上位機程序。
上位機數據處理軟件由Visual studio 2008設計編寫,主要對收集數據進行簡單的處理,點擊上位機數據處理軟件選擇串口,設置高度和角度,點擊啟動測試按鈕,可在線實時描繪掃描平臺所在剖面的空間輪廓,上位機程序流程圖如圖3所示。
1.4 車載激光雷達掃描系統的實驗與分析
掃描系統所使用的激光掃描儀有效探測距離為6 m,而且室內的空間環境較為復雜,不同形狀的物體會造成不同程度的遮擋,所以,在進行室內模擬實驗時,應選擇鐵柜和走廊等較為典型的物體進行實驗。
首先進行系統平臺穩定度的探究。以走廊環境為掃描對象,選定一起點,開啟掃描角度180°~360°,控制平臺以0.2 m/s的速度沿直線向前行進10 m,掃描圖像保持不變,如圖4所示。
為探究掃描系統的可行性與探測精度,選取鐵柜為掃描對象,如圖5所示,并以不同的平臺運行速度進行檢測,將掃描結果與人工精確測量的結果相對比,研究平臺的測量精度,掃描結果如圖6所示。
表1為物體掃描實驗結果,先人工y量相關參數,再將系統進行10次掃描獲得數據求取平均值作為掃描結果,通過分析實驗結果可知,掃描系統的測量精度較高,保持在93%以上。
為進一步探測系統對非規則物體輪廓的探測情況,對連續盆栽進行輪廓掃描實驗。將多個盆栽間隔20 cm擺放成列,另一側為平整玻璃或墻壁,使平臺可以從中間形成的通道中穿過。車載平臺從一端出發,沿盆栽列以0.2 m/s的速度勻速前進,依次通過三個盆栽后停止,在上位機軟件上可以在線顯示出來盆栽的外形輪廓,如圖7所示。
根據上位機軟件顯示的圖像可以發現,當平臺運行速度較小時,掃描到的數據很穩定且精度很高,表明平臺與系統運行可靠且測量精度高。
1.5 車載激光雷達掃描系統的創新點
(1)可靠性好,測量精度高。車載激光雷達掃描儀將一般的低成本二維激光掃描儀與可移動的車載平臺相結合,以較低價格實現空間三維信息的獲取。在模擬實驗測試過程中,根據上位機軟件顯示的圖像可以發現,當車載掃描平臺運行速度較小時,掃描到的數據很穩定且精度很高,測量誤差在93%以上。
(2)反饋及時、掃描范圍可控。通過串口通信,可將掃描數據發送給上位機,借助設計的數據處理軟件,可以實時動態觀測掃描對象的外形輪廓。顯示范圍可以對顯示框進行放縮,角度調節選擇關閉或開放某一角度的掃描圖像,方便及時調整平臺的掃描角度。
(3)無需可見光源。車載激光掃描儀使用的激光雷達,采用的是三角測距原理,無需可見光源,能在各類室內環境及無日光照射的環境下工作,拓寬了工作適用范圍。
2 結語
該文提出的車載三維激光掃描儀實現了對豎直平面的切割掃描,靈活地利用二維激光掃描儀實現了三維激光掃描儀的功能,可應用于管道、室內房間、林業勘查等領域的點云數據的獲取與處理,為三維激光掃描點云數據采集領域提供一種新的思路。然而,該方案還有許多不足之處,例如:車載底盤由于缺少水平方向的點云信息,仍需手動遙控行進;車載底盤不夠靈活且定位修正能力仍有欠缺等,對此,仍有許多方面有待改進,如,加入車載底盤自動算法,使得車載地盤實現簡單自主移動;可以將車載底盤設計地更加緊湊,采用圓形底盤,將車載芯片、電機驅動等豎直疊加放置等。
參考文獻
[1] 鄧向瑞,馮仲科,羅旭.三維激光掃描系統在林業中的應用研究[J].北京林業大學學報,2005(S2):43-47.
[2] 韋雪花,王永國,鄭君,等.基于三維激光掃描點云的樹冠體積計算方法[J].農業機械學報,2013(7):235-240.
[3] 王佳,楊慧喬,馮仲科.基于三維激光掃描的樹木三維綠量測定[J].農業機械學報,2013(8):229-233.
三維激光掃描儀范文5
[關鍵詞]三維激光掃描技術 基坑變形 問題 辦法
[中圖分類號] TV551.4 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-4-182-1
隨著城市化進程的加快,我們周圍涌現了很多基坑工程,為了保證施工人員在建設施工過程中擁有安全保障,我們必須使用三維激光掃描技術來對基坑進行監測,當基坑出現變形的情況時,及時采取合理恰當的措施來解決基坑變形的問題,從而為施工人員提供安全的施工環境,加快城市化的進程。
1在對基坑進行檢測的過程中三維激光掃描技術如何發揮作用
1.1三維激光掃描儀的工作原理
在對工程進行監測的過程中,使用的三維激光掃描儀不僅能夠測量建筑物的距離,還能夠對建筑物的地形以及復雜表面進行三維數據的描述。三維激光掃描儀還有數字攝影和內部自檢系統,是集測量距離、描述事物、攝影于一體的測量儀器。
當今時代,三維激光掃描儀是使用高速激光對建筑物進行時間的記錄以及距離的測量,測量距離的方法大多數都是采用TOF脈沖測距法,計算方法大多為三維激光點坐標法。
1.2三維激光掃描技術在使用過程中存在哪些誤差
在使用三維激光掃描技術對基坑進行掃描時,可以出現系統誤差和偶然誤差。系統誤差是三維激光掃描技術在應用過程中不可避免的,也是由于機器在使用過程中受使用條件的約束而導致的誤差。偶然誤差主要是測量人員在使用三維激光掃描儀的過程中產生的誤差。誤差主要有儀器產生的系統誤差、建筑物產生的測量誤差以及自然環境產生的測量誤差,下面就讓我們看一下三維激光掃描儀出現各種誤差的因素是什么。
1.2.1儀器產生的系統誤差的影響因素
三維激光掃描儀在使用的過程中,掃描儀在使用時內部的各個零件間出現的測距和測角的誤差即為儀器使用中產生的系統誤差。
測距誤差主要是因為激光在測距的過程中會帶來不可避免的誤差,尤其是在對激光脈沖回波信號進行分析處理的過程中,因為三維激光掃描儀中脈沖計時存在誤差以及測距技術本身存在的缺陷而產生的誤差。
測角出現誤差主要是因為三維激光掃描儀在使用的過程中,掃描的角度對測量數據產生影響。三維激光掃描技術在對建筑物進行掃描時,掃描鏡鏡面發生微小的變動以及鏡面平面角出現誤差以及掃描電機的不規則運動都會導致測量數據失真。
1.2.2建筑物的自身特性造成測量誤差
在對建筑物進行三維激光掃描時,建筑物自身的一些特性,比如建筑物表面的光滑程度以及建筑物在施工過程中的傾斜程度等特性,都將影響到三維激光掃描儀測量數據的準確性。當建筑物與掃描光束之間的夾角比較小時,在儀器中顯示出來的數據就會失真,如果建筑物表面比較粗糙時,三維激光掃描儀發出的掃描光束將會發生漫反射,導致反映在三維激光掃描儀上數據與事實不符。
1.2.3自然環境產生的誤差
我們的環境不僅影響我們的健康,還影響著我們對居住的建筑物進行測量。影響測量數據的自然因素主要有溫度、壓強及空氣的質量。眾所周知,物體都有熱脹冷縮的特性,所以在使用三維激光掃描儀的過程中,如果溫度過高或過低都將會造成三維激光掃描儀測量數據的失真,另外儀器在使用的過程中,周圍的壓強發生改變,進而產生風,那么風力將會對反射光束造成影響,從而影響測量數據。如果空氣質量很差,那么將會腐蝕三維激光掃描儀器,因而不能測量出準確的數據。
2三維激光掃描技術的應用情況
2.1三維激光掃描技術在工程變形方面的應用現狀
與國外相比,我國的三維激光掃描技術相對來說比較落后,不能夠將三維激光掃描系統靈活的應用在醫學、工業模具制造、應用等領域中,也沒有比較成熟的三維激光掃描的數據處理理論和方法,因而我國的工程質量無法與國外的工程質量進行較量,進行工程建設的企業無法在世界上名列前茅,所以就引起了我國的眾多企業重視起三維激光掃描技術的研發與創新。有的企業已經擁有自己獨特的三維激光掃描系統,而且三維激光掃描系統能夠在一些領域取得不錯的效果,例如三維激光掃描系統可以對古文物進行修復,為城鄉的規劃提供三維數據,為交通路線的修復及建設提供數據。
由于我國科學技術的落后,三維激光掃描技術在變形中的應用仍然存在著很多的問題,一些專家都致力于在變形中應用三維激光掃描技術的研究,力求促進我國科技的發展。
2.2三維激光掃描技術在基坑工程的應用現狀
在基坑工程中使用三維激光掃描技術,要根據基坑的形狀來設定三維激光掃描的密度,從而對基坑有一個相對全面的認識,并且能夠有效地減少工作的時間。在對基坑變形進行檢測時,首先要在基坑設置幾個觀測點,并對其進行監控,然后再使用三維激光掃描技術來對基坑進行一次較為全面的掃描,經過一段時間之后再次使用三維激光掃描儀進行掃描,通過分析兩次獲得的掃描數據,即可了解基坑變形的程度。通過將兩種數據進行對比的方法,我們可以簡單、直觀地發現基坑變形的程度,為修復基坑變形問題提供數據。
3如何讓三維激光掃描技術發揮作用
3.1改進三維激光掃描的設計
為了讓三維激光掃描儀的誤差更小,我們必須改進三維激光掃描儀的設計,從而降低系統誤差。使用物理性質更加穩定的材料去設計儀器,讓儀器不受溫度等自然因素的影響。增加人性化的設計,降低偶然性誤差。
3.2努力創新
國家有關方面要加大三維激光掃描技術的研究,從而為使用三維激光掃描儀提供更加可信的理論基礎,開拓創新,讓三維激光掃描儀應用到更多的領域。
4結語
經濟不斷發展,工程的建設施工成為我們生活的一部分,但是在工程的建設施工的過程中存在著基坑變形的問題,這一問題危害了施工人員的生命健康安全,為了保證施工人員在施工過程中的生命安全,我們必須對基坑工程進行監測,這時我們要使用三維激光掃描技術來對基坑工程進行掃描,由此來判斷基坑是否發生變形,或者研究基坑變形的程度,從而尋找辦法來解決基坑變形這一問題,來為施工人員提供安全的施工環境,促進我國經濟的發展。
參考文獻
[1]白成軍,吳蔥,張龍.建筑工程預算與造價管理探討[J].中國房地產業,2011.12(10):111-112.
三維激光掃描儀范文6
一、應用背景
如何快速、準確、有效地獲取空間三維信息,是許多學者深入研究的課題。隨著信息技術研究的深入及數字地球、數字城市、虛擬現實等概念的出現,人們對空間三維信息的需求更加迫切。
基于測距測角的傳統工程測量方法,在理論、設備和應用等諸多方面都已相當成熟,新型的全站儀可以完成工業目標的高精度測量,GPS可以全天候、一天24小時精確定位全球任何位置的三維坐標,但它們多用于稀疏目標點的高精度測量。
隨著傳感器、電子、光學、計算機等技術的發展,基于計算機視覺理論獲取物體表面三維信息的攝影測量與遙感技術成為主流,但它在由三維世界轉換為二維影像的過程中,不可避免地會喪失部分幾何信息,所以從二維影像出發理解三維客觀世界,存在自身的局限性。
因此,上述獲取空間三維信息的手段難以滿足應用的需求,如何快速、有效地將現實世界的三維信息數字化并輸入計算機成為解決這一問題的瓶頸。
二、掃描原理
三維激光掃描儀按掃描原理可劃分為基于相位式以及基于脈沖式的,基于相位式的三維激光掃描儀掃描速度快,精度高,點云密度高、質量好,但是相對的來說,掃描射程較短,在150米以下;基于脈沖式的三維激光掃描儀掃描射程長大于200米,最遠的甚至達到6,000米,但是掃描速度慢,精度較差,點云較少。由于相位式及脈沖式的不同特點,其適用于的行業領域也有所不同,相位式的三維激光掃描儀適用于數字工廠(石油、天然氣、化工、汽車、重工業、等工廠,輪船、飛機)的生成,交通事故和犯罪現場重建、鐵路軌道掃描和隧道掃描;而脈沖式的三維激光掃描儀適用于室外應用,如滑坡監測、河水和海水對港口碼頭和堤壩的侵蝕變化,公路測量等。
三、應用范圍
三維激光掃描測量技術有著廣泛的應用。激光掃描技術與慣性導航系統(INS)、全球定位系統(GPS)、電荷耦合(CCD)等技術相結合,在大范圍數字高程模型的高精度實時獲取、城市三維模型重建、局部區域的地理信息獲取等方面表現出強大的優勢,成為攝影測量與遙感技術的一個重要補充。
現在在工程、環境檢測和城市建設方面等均有成功的應用實例,如斷面三維測繪、繪制大比例尺地形圖、災害評估、建立3D城市模型、復雜建筑物施工、大型建筑的變形監測等。隨著三維激光掃描測量技術、三維建模的研究以及計算機硬件環境的不斷發展,其應用領域日益廣泛,如制造業、文物保護、逆向工程、電腦游戲業、電影特技等,逐步從科學研究發展到進入了人們日常生活的領域。
四、文物保護
在三維激光掃描技術出現之前,考古勘察需要使用全站儀記錄主觀選擇的三維位置、此后又在CAD中使用“連接點”方法產生正視圖和二維圖紙。
三維激光技術從根本上改變了這一切。按預先確定的分辨率在所選區域記錄三維位置,產生數百萬個高精度坐標。經掃描構造的表面用點云來表示,可以利用三維方式表示它的形狀。點云還包括因高度或安全原因不可能進入的區域,從而考古學家不在受傳統全站儀骨骼測量的限制,其進入的是整個“虛擬”環境,而不僅僅依賴圖紙。
五,數字工廠
三維激光掃描系統可以提供真三維、真尺寸的工廠改造數據模型。加快設計的進度,在真實尺寸下得到最佳設計方案。
工廠改建:早期的工廠后經過了多次技術,現要進行擴大產能的改擴建,需要拆除、更換、新增大量的設備和管線?,F有的比較完整的圖紙只有當年的最原始裝置的管道軸測圖,廠里的多次技改和多年工廠運營維護的相關資料并不完整,并且也與實際有較大出入。而改擴建設計質量的關鍵取決于對現狀的了解程度,而已有圖紙與現狀不符,現場情況復雜,給設計帶來了很大難度,所以如何獲取到準確的工廠現狀資料就是第一個要解決的問題。
虛擬安裝:從點云生成的竣工模型與原設計的對比,進行碰撞檢測,查找出沖突,盡早發現施工中發生的問題。
六,隧道測量
隧道與采礦工程師現在遇到的問題是怎樣準確驗證隧道方向、評估隧道剖面超挖/欠挖以及準備卻計算噴混凝土的厚度以便加固。
考慮到地下礦剛剛完工采礦場存在的潛在危險以及對勘察人員產生的風險,有必要擁有一件能讓他們在最少時間內獲得最多信息的工作。
三維激光掃描儀以更快的速度和更廣的掃描范圍可以保證在短時間內獲得隧道墻面的3D數據,極其復雜的表面依然可以毫不費力的制作成表面模型,可進行開挖土方量計算,開挖隧洞壁平整度分析,隧洞的斷面分析,超/欠挖分析,隧道掘進方向效驗等。
七、災難和事故現場測量
在犯罪現場評估前期,法醫調查員很少能夠確定哪些信息重要,經常對哪些東西需要測量和記錄以及哪些不需要測量和記錄做出主觀決定。尸體、蛋殼、槍支和血滴都是明顯東西,很容易定位,但是卻遺漏一些不明顯但是對破案關鍵的物體。
三維激光掃描技術獲取所有光線能到的地方,捕獲犯罪現場或者事故現場詳細信息,可以在任何時候還原成三維情景。模型可以在計算機中模擬災難事故的現場,便于分析、推理案情。
事實上,三維激光掃描儀的應用還遠遠不止本文所羅列的這些,水土保持,概念汽車設計,森林計測……以及各種你想象不到的領域。因此,有業內人士曾指出,三維激光掃描技術的應用,只局限于你的想象!
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如何選擇三維激光掃描儀
目前市場上生產基于相位式三維激光掃描儀的廠家有美國的Faro、德國的z&F,德國的Callidus;生產基于脈沖式三維激光掃描儀的廠家有奧地利的Reigl,瑞士的Leica,加拿大的Optech等。面對市場上如此多款的三維激光掃描儀,用戶如何選擇呢?
工作效率是選擇三維激光掃描儀的重要因素,影響掃描儀工作效率主要因素有:
1.便攜性:直接影響設備的攜帶、工程施工速度及人員投入;
2.掃描速度:直接影響單測站掃描時間;
3.掃描視窗:直接室內及全景掃描的站點數,節省掃描時間;
4.設備架設:三維激光工程大部分時間浪費在架站過程中,架設簡便性直接影響外業時間;
5.設備操作:設備操作簡單與否對效率的影響等同速度因素;