三维激光点云自动化建模思路探索

点云数据自动化应用时,尤其是三维自动化建模过程中,传统的点云自动化处理技术难以实现。点云自动化建模是一个复杂的过程,涉及对象识别、点云处理、参数化建模等多个领域。本文结合三维激光扫描技术,针对不同的项目和应用方向对三维模型成果的不同需求,对现阶段各个行业和方向的三维模型成果及构建方法进行了汇总和分析,进一步提出了3种三维激光点云自动化建模的新思路和可行性分析,并分析了自动化建模思路的优势和应用方向。     

基于区域生长法激光扫描数据平面特征提取

激光扫描测量技术在三维城市建模领域的应用具有良好的发展发展前景。本文中的方法可以更好的应用于激光扫描仪点云数据中的关键地物提取。本文首先对三维激光扫描仪的测距原理进行了介绍,分析了三维激光扫描仪点云数据中的平面表示方式,结合区域生长算法对激光扫描仪点云数据进行分割,从而提取出平面特征,最后对该方法进行了试验和分析。     

地面三维激光扫描点云拼接影响因素分析

在地面三维激光扫描仪进行三维建模过程中,需要对不同测站的点云进行拼接。为了提高不同测站点云拼接精度,本文开展了球形标靶表面扫描点数量、标靶的分布和数量及扫描距离4个因素对三维激光扫描仪不同测站下点云拼接精度的影响研究。采用法如（FOCUS）三维激光扫描仪开展了不同扫描分辨率、不同标靶数量、不同标靶分布和不同距离下的点云拼接试验,并采用SENCE软件对点云进行了拼接精度分析。试验结果表明,选择两测站的标靶表面的扫描点数量大致相等,并将4个标靶作为连接点,且放置在不同高度不规则排列时,点云拼接的精度最优。     

基于标靶配准的廊道点云数据

三维激光扫描仪在不同测站获取的点云都是在各自的仪器内部坐标系中,为了获得扫描对象的完整的点云,需将各测站扫描的点云要转换到一个统一坐标系中。本文依托大学生创新训练计划项目地面三维激光扫描数据建模方法研究,对学校廊道点云数据进行三维建模,将各测站扫描的标靶进行中心提取,并对多测站点云数据进了行基于标靶的配准。     

三维激光扫描与倾斜摄影测量的高陡崖三维建模

针对三维激光扫描仪在数据采集过程中,受到多重因素的限制,难以完整的获取物体表面三维数据的难题,该文采用融合多种数据源的方法来获取地物表面完整的三维数据。该文结合三维激光扫描技术和无人机倾斜摄影测量技术对大理苍山石门关世界地质公园的高陡崖进行三维数据采集。以地面三维激光点云数据为基础,融合无人机倾斜摄影测量点云数据,得到研究区域完整的三维点云,对融合后的多点云进行编辑处理、重建得到高陡崖完整的三维模型。文中对多点云融合建模("点云+点云"融合建模)及单一点云建模后模型融合("模型+模型"融合建模)进行模型比较分析,得出这两种方法所建三维模型基本一致,并总结了两种建模方法的优势和不足。这两种技术及方法的结合不仅解决了高陡崖数据采集的难题还为类似的工程提供参考。     

UAV航测和TLS技术在广钢遗址测绘建模中的应用

联合应用地面三维激光扫描技术和无人机航测技术采集了广钢炼钢遗址空间数据,并进行了现状测绘与三维建模。三维激光扫描获取遗址内外高精度点云数据;无人机航测获取遗址顶部点云及周边地形DSM和DOM,将航摄DSM数据拟合到激光点云上,使得航摄DSM精度达到12.6cm,且弥补了激光点云的漏洞;采用融合的点云数据测制了平立剖测绘图,建立了三维模型。上述两种技术优势互补,形成了一种高效率、高精度、全方位的历史遗迹测量与建模的解决方案。     

三维激光扫描技术在人体三维建模中的应用研究

三维激光扫描技术具有快速、细致和高精度的特点,将它应用于人体三维建模中,可以减轻作业人员的作业强度,建立高精度的人体三维模型。本文介绍了RIEGL VZ-1000三维激光扫描仪特性,分析了该技术在人体三维建模中的控制网布设方法,数据采集中的扫描参数设置,运用Geomagic Studio软件点云数据建模方法,提出了基于三维激光扫描技术人体三维建模的作业流程,并通过实例验证了三维激光扫描技术在人体三维建模中的可行性。     

点云密度对采动区路面建模精度的影响

三维激光扫描技术作为采动区公路变形监测技术的重要发展方向,其扫描过程中点云分辨率的设置,会对实际扫描时间、数据后处理工作量与公路DEM生成的精度产生显著影响。本文使用RigelVZ-1000三维激光扫描仪分析了采动区沥青路面测量的单点高程实测精度;其次分析了预设点云分辨率与点云建模精度、点云密度与激光入射角和测量距离之间的关系,以实测实验数据为基础,得到三维激光扫描仪应用于采动区路面测量的合理点云分辨率的设置,为实际测量工作与测量方案的设计提供依据。     

激光点云建模与传统建模方法的比较

介绍了激光点云建模与传统3DMax建模技术的工作原理、实现流程和成果表达形式,结合实例从数据获取途径与建模方法两方面对二者进行对比,证明激光点云建模技术可以快速、精确地建立三维实体模型,对比结果能够为实际工程领域中的建模需求提供参考。     

基于双边滤波的点云数据预处理方法

目前,三维激光扫描仪已经广泛应用于三维建模、变形分析等领域。其中,点云数据的平滑滤波是点云预处理的核心问题,制约着三维激光扫描仪的应用。本文通过对双边滤波原理进行分析,将其应用到点云数据的平滑滤波过程中。通过实验数据验证,双边滤波可以有效地降低点云数据的噪声水平,具有广泛的应用价值。     

基于Geomagic Studio的雕像三维建模

采用Trimble GX200三维激光扫描仪,获取了目标雕像的点云数据,基于Real Works Survey Advanced 6.4软件,完成了不同站点间的数据拼接;采用逆向工程软件Geomagic Studio 12,分别对拼接完成的点云数据,进行了降噪和三维建模处理(包括生成三角网、填补点云漏洞、曲面平滑等);通过实测数据处理与分析,给出了处理过程中的相关结果,并指出了相关的注意事项,为三维激光扫描技术在三维建模及古物重建等方面的应用提供了案例参考。     

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。     

基于三维激光扫描点云的逆向建模

本文使用三维激光扫描仪对北京观音堂燃气场站进行扫描,通过对扫描点云的拼接、去噪、抽稀、裁剪,然后使用Revit和Design X两种软件对场站进行逆向建模,分别建立了观音堂场站模型,再使用Geomagic Control软件定量分析两种软件建立模型的精度,并对比分析这两种软件建模的优劣,为以后在燃气管理系统中应用提供指导。     

基于海量点云的发电厂承重结构形变分析

传统的发电厂建筑结构健康监测方法自动化程度低、精度差,不能满足发电厂建筑主体结构形变分析的要求。基于海量点云的地面三维激光扫描技术具有自动化程度高、采集速度快、数据精度高等特点,适合应用到发电厂建筑结构的形变分析中。为了控制误差的传播,本文通过地面三维激光扫描仪采用分段闭合扫描路线采集发电厂海量点云数据,详细介绍了海量点云数据的过滤除噪、多站配准、逆向重构过程,并基于点云参数化参考建模,最终实现了某发电厂的三维数字化重建。同时,基于变量位移分析法计算了发电厂承重结构在不同方向的偏移,基于方向中误差评价了承重结构的健康程度,实现了发电厂建筑承重结构的形变分析。本文的研究对海量点云处理技术在大型建筑结构健康监测领域的应用具有实际意义。     

一种基于三维激光点云建模的技术方案

随着数字化城市建设的推进,大规模建筑物需要完成三维模型的工作,传统根据全站仪采集数据制作模型的方法效率低下,特别是针对复杂建筑、煤化厂、炼化厂等厂区装置进行建模,显得更加困难。本文提出了利用三维激光仪扫描点云数据进行三维建模的方案,可以大大缩短外业数据采集的时间,减少外业工作量。     

基于点云数据的建筑物建模方法

建筑物三维模型重在数字城市、场景重现、虚拟现实中应用广泛,三维激光扫描技术作为一种新的技术方法,在建筑物三维建模中应用越来越多。本文以三维激光扫描技术获取的点云数据为数据源,以一仿古建筑为研究对象,对点云数据进行优化处理,并用不同的建模方法进行三维建模,对比分析了每种方法的优缺点和适用范围,最后采用几何建模方法进行纹理贴图,得到真实的三维模型。     

利用三维激光扫描技术进行工业设备三维重建及变形分析

提出一种应用三维激光扫描技术对大型复杂工业设备通过三维重建进行变形监测的新方法。首先,应用三维激光扫描仪对工厂设备进行扫描,把扫描得到的多站数据进行拼接,得到完整的点云模型;然后应用三维重建软件对点云模型进行一维实体模型重建。最后,应用三维重建模型和点云模型制作出检测位置的剖面图和平面图,通过与原始数据的对比,检测工业...     

浅析三维激光扫描仪数据建模方法

用FARO三维激光扫描仪对江西理工大学大门进行扫描,以三维激光扫描仪建模研究为目的,通过Geomagic Studio 12软件利用点云数据进行了一系列的数据处理,最终完成了模型的建立。     

相位式地面三维激光扫描点云的噪声滤除

本文针对相位式三维激光扫描仪扫描过程中因扫描到边界或扫描超过极限测程后产生的噪声问题,提出了一种结合扫描目标空间间隔、激光点云反射强度及点云空间分布特征结合的点云噪声去除方法,以某古建筑相位式三维扫描数据进行实例验证表明,本文提出算法去噪准确率达99.0%,能有效去除了相位式三维扫描点云的极限噪声。     

基于地面激光扫描的矿山三维建模关键技术

阐述了三维激光扫描技术在矿山工程测量中的应用,并利用多站点点云数据配准、三维建模及其优化等关键技术对三维激光点云数据进行处理,得到完整详尽、客观真实的三维数据模型和档案,最后对成果精度进行了精度评定。结果表明,三维重建模型可用于矿区的纵、横断面图测绘和大比例尺成图。