基于三维激光扫描仪的三维文物模型的建立

三维激光扫描仪可以连续、自动、快速获取目标物表面的采样点数据。本文以文物为例,介绍三维激光扫描仪的工作原理,给出三维数据获取、数据处理、模型建立的基本方法和结果。探讨采用点云数据进行文物建模的方法。     

基于VLP-16激光雷达的360°全站式激光扫描仪设计与实现

激光扫描仪因其高效的数据获取方式和较高的精度被广泛应用于三维信息获取,其三维激光点云数据成果可生产多种测绘产品。其中360°全站式激光扫描仪具有全视场扫描能力,应用场景非常广泛。目前常用的三维激光扫描仪因其成本太高,限制了三维激光测量技术的大范围应用。本文利用Velodyne公司生产的VLP-16激光雷达结合电子水平度盘、电子三轴补偿器,设计并实现了一款360°全站式激光扫描仪,利用Windows系统平台开发数据处理软件,对扫描数据进行实时存储与事后处理。试验表明,该激光扫描仪测距精度3 cm,测角精度小于0.3°,具有静态测量能力,同时硬件成本较低,可以大范围推广应用于室内测量、盘煤等生产领域。     

基于三维激光扫描的古建筑文物三维数字化保护研究——以四川乐山文庙大成殿为例

三维激光扫描以其数据获取的速度快、精度高、无接触等优势,为古建筑文物的数字化保护提供了一个有效途径。本文以四川乐山文庙大成殿为例,用地面和手持式三维激光扫描仪开展点云数据获取,构建了文物三维数字化档案,进而开展三维重建和信息提取,对研究技术路线、数据采集、数据处理、三维模型构建相关技术和方法进行了详细阐述。     

三维激光扫描在保俶塔数字化测绘中的应用

目前我国的许多古建筑维修、保护都面临缺少建筑物结构图、破坏程度评估等困难。本文给出了基于地面三维激光扫描仪获取的点云数据和数码相机获取的彩色照片来实现保俶塔真三维建模的方法,详细介绍了三维激光扫描数据处理、三维模型重建、纹理映射和数字化测绘表达的方法和流程,其数字化测绘成果对保俶塔的保护研究提供科学依据。     

目标颜色和粗糙度对三维激光扫描点云精度影响研究

三维激光扫描仪获取的点云精度受多种因素影响,研究扫描目标颜色和粗糙度对点云精度影响有实际意义。本文选择6种不同颜色和2种不同粗糙度的材料,在室内利用三维激光扫描仪获取点云数据,采用随机软件获取每个样本的点云数量和平均反射强度,并对数据进行全面分析。研究结果表明,目标颜色和粗糙度对三维激光扫描仪获取的点云精度有一定影响;颜色对精度影响较大,粗糙度对精度影响较小。     

三维激光扫描技术在河道测量中的应用

传统的河道测量工作量大、效率低、采样密度有限,其数据获取方式和数据处理模式已经不能满足河道信息化的需要。三维激光扫描技术为空间三维信息的获取提供了全新的技术手段。本文以焦作市新河为试验区,采用Riegl VZ-1000三维激光扫描仪获取枯水期河道数据,首先对获取的河道激光点云数据进行预处理,包括数据拼接、坐标转换、点云数据滤波分类处理等,采用反距离加权插值(IDW)算法生成DEM和基于DEM自动获取断面的方法,实现了河道断面的提取,并对断面数据进行了精度分析,建立了基于三维激光扫描技术的河道水上地形信息提取技术流程。     

三维激光扫描仪在建筑立面测量及快速建模中的应用

三维激光扫描仪能够快速、自动、准确的获取物体表面的点云数据,具有传统测量无法比拟的优势。本文结合工程实例,应用天宝TX8三维激光扫描仪,论述建筑立面图的数据采集、处理及立面图及模型的快速生成方法,并将该方法和技术应用于实践。结果表明,应用三维激光扫描技术能够极大地提高城市立面数据采集效率并节省工程时间,提高了数据精度,降低数据处理的复杂程度,能够快速、精确的获得立面图及三维模型,也为其在其他领域的应用提供了一定的参考。     

利用点云数据进行三维可视化建模技术研究

依据三维激光扫描仪的工作原理,阐述点云数据处理、数据提取与快速建模的全过程工作原理。以某一建筑物扫描为例,先获取其点云模型数据,并对点云数据采取不同的方法进行拼接处理,且对因拼接方法不同而产生的误差进行比对分析,选取出最优的拼接方法;然后对点云数据进行合并、去噪等处理;最后使用建模工具从点云数据模型中获取建筑物的各立面线划图,完成快速精准的三维可视化建模。     

三维激光扫描技术在曲面模型重建中的应用

利用地面三维激光扫描仪对目标物体表面进行多方位、多角度的扫描,可以获取其表面大量且密集的高精度点的三维坐标信息以及反射率信息,将这些信息存储到电脑中,使用专业软件进行处理,再使用建模软件生成建筑物的三维模型。本文所研究的是使用地面三维激光扫描仪,通过高速激光测量方式,快速、全面、精确地获取建筑物表面的三维信息,经过一系列的点云数据处理及模型处理,最终完成曲面模型三维重建的过程。     

天宝GX200地面三维激光扫描仪鉴别率检定

三维激光扫描技术是一种新兴的全自动、高精度测量技术。三维激光扫描仪能够在短时间内大面积、高密度地获取目标的空间点云数据,逼真细腻地描述目标表面。三维激光扫描仪作为一种测量仪器,本身也存在误差。目前,我国三维激光扫描仪检定技术较为薄弱且尚未制定系统的技术规范。本文结合国内外对三维激光扫描仪性能检定的理论方法,设计相应的实验方案,对所用Trimble GX200扫描仪的鉴别率进行检定。     

基于三维激光扫描的校园建筑物三维建模研究

"数字校园"建设是科技发展的必然趋势,为加快这一进程,本次研究将地面三维激光扫描技术应用到大学校园。本文以Z+F IM AGER 5010c地面三维激光扫描仪采集到的吉林建筑大学基础实验楼数据为基础,运用3ds max、Auto CAD、Point Cloud等建模软件建立三维模型。同时将依据点云数据建立的实体模型与实际测量数据进行对比和精度分析,验证了地面三维激光扫描仪在建筑物三维模型建立中的精度和可靠性。     

三维激光扫描技术在变形监测中的应用

随着激光扫描硬件设备的升级优化,三维激光扫描仪与其他设备更加易于集成,数据采集简单迅速,可实时处理点云数据,快速构建三维模型.与传统变形监测方法相比,将三维模型用于变形监测更加全面,自动化、智能化强度高,实时性好,且精度高.本文简单介绍了三维激光扫描系统的国内外研究现状、工作原理和分类,与传统变形监测方法作了比较,详细分析了三维激光扫描系统在变形监测中的应用.     

DATA PROCESSING TECHNOLOGY OF AIRBORNE 3D IMAGE

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手持式三维激光扫描仪在工业构件质量检测中的应用

手持式三维激光扫描仪以其便携易用性在工业构件质量检测中具有广阔的应用前景。本文从前期准备、数据采集、数据处理等主要步骤出发，提出了基于手持式三维激光扫描仪的工业构件质量检测方法；并利用实际案例验证了该方法在工业构件质量检测中的精度和效率，为快速低成本的工业构件质量检测提供了思路。     

基于三维激光扫描技术的古陵墓可视化

以徐州市狮子山楚王陵为例,基于LeicaHDS公司的ScanStationCIO三维扫捕系统,提出了基于三维激光扫描仪的古陵墓可视化技术流程,并提出了古陵墓点云数据获取与处理、三维景观建模与可视化实现的方法。结果表明：三维激光扫描技术作为一种新的测量手段和技术,能快速、有效地获取古陵墓的高分辨率三维点云数据,在此基础上,可构建精准伟的古陵墓三维景观模型,并进一步开发出古陵墓的三维可视化系统。     

依托航空模拟平台的激光雷达技术课程实践教学装备

为了能更好地理解激光雷达技术工作原理与三维信息采集全过程,规避现有激光雷达技术,尤其是机载激光雷达,在实践教学中受场地限制的不利条件,本文依托于中国矿业大学(北京)沙河校区的航空模拟平台,自主研发了一套基于单线激光雷达与行程测距仪集成的三维激光扫描装备,阐述了该装备集成的数学原理,设计了三维数据采集实践教学方法,并进行了三维数据采集的实践体验与数据质量评价。结果表明,该装备采集三维点云的精度优于99%,可为激光雷达技术的实践教学、创新训练及本科毕业设计等环节提供有效的硬件支撑,并可在仓储方量核算等工程应用方面进行推广。     

三维激光扫描技术在异型建筑物施工轴线检测中的应用

针对常规测绘手段采集异型建筑物特征效率低、表达不完整的缺点，以南通某幢高层异型建筑物为例，采用三维激光扫描仪作为施工轴线检测数据采集设备，通过控制点布设、点云外业采集及点云内业处理对异型建筑物进行了施工轴线检测，并对其精度进行了评估，验证了三维激光扫描技术应用于异型建筑物施工轴线检测的可行性。     

三维激光扫描仪在日照测量中的应用

三维激光扫描技术是近几年来发展起来的一项新兴技术,该仪器具有采集点云速度快、质量高、精度优良,非接触式的特点,本文分析了三维激光扫描仪外业采集数据作业流程与内业建模处理流程之后,将其利用在日照测量中。分析了系统误差与偶然误差的来源,并且提出了减小误差的方法,最后通过工程实例,比较了与全站仪实测精度以及工作效率,最后得出了三维激光扫描仪在日照测量应用中的可行性与适用性。