基于回光强度的地面三维激光扫描仪测距误差模型

地面三维激光扫描仪是一种新型测量仪器,其核心优势是非接触、速度快、精度高,应用领域非常广泛,而使用之前的设备检校极为重要。影响地面三维激光扫描仪测距精度的因素很多,本文的研究以地面三维激光扫描仪测距原理及误差来源为基础,提出一种稳健的曲线拟合算法对点云数据进行处理,建立了基于回光反射强度的地面三维激光扫描仪测距误差模型,经实验验证取得了良好效果。     

地面三维激光扫描系统现状及发展评述

介绍了地面三维激光扫描仪的工作原理、特点以及目前国内市场上主流地面三维激光扫描仪的性能指标,分析了其中存在的问题;进一步指出当前地面三维激光扫描仪硬件系统研制和数据处理中亟待解决的问题,以期对国内用户在仪器选型和使用时提供帮助,对我国地面三维激光扫描仪硬件系统研制和数据处理软件开发提供借鉴和参考。     

一种基于平面特征的自检校误差模型研究及精度分析

针对基于点特征的地面三维激光扫描仪自检校方法需要建立检校场的问题,提出了一种通过拟合点云数据中平面几何特征来解算仪器系统误差参数的方法,构建并推导了该方法的误差模型公式,并通过实验对RIEGL VZ-400地面三维激光扫描仪进行检校。实验结果表明,经过系统误差改正后对平面的拟合效果要明显优于不考虑系统误差的拟合效果,从而验证了基于平面特征的地面三维激光扫描仪自检校方法的有效性和可行性。     

顾及入射偏差的地面激光扫描仪校准方法

地面激光扫描仪的测距信号可能存在入射偏差,使得入射向量和反射镜旋转轴互不平行,引起的点云误差随距离发散。此误差使用传统的全站仪系统误差模型无法校准,因此有必要考虑将测距信号的入射偏差作为扫描仪的系统误差。本文提出了一种顾及入射偏差的地面激光扫描仪系统误差模型,以及相应系统误差参数估计方法,共同构成地面激光扫描仪校准方法。公式推导表明,传统的全站仪系统误差模型是本文方法的一个特例。试验结果表明,相比传统的全站仪校准方法,本文方法将闭合差从8 cm降至1 cm。     

地面三维激光扫描仪测量精度的评价分析

针对地面三维激光扫描仪用于城市轨道交通变形监测的精度评价，本文研究了三维激光扫描仪本身、外界环境和被扫描目标3个误差源，对三维激光扫描仪的测距和测角精度进行了评定，并通过试验分析了三维激光扫描技术用于轨道交通变形监测可行性。     

地面三维激光扫描仪系统误差模型研究及精度分析

分析了外部观测条件对地面三维激光扫描仪测距的影响,以空间相似变换为基础,提出了自检校法的优化模型,并给出了模型解算策略。通过实验对RIEGL VZ-400地面三维激光扫描仪进行检校和测量数据改正,结果表明:将外部观测条件影响因素纳入系统误差模型中后,可以提高地面三维激光扫描仪的数据精度,从而验证了优化模型的可行性与正确性。     

地面三维激光扫描仪的检校与测量精度评定

针对地面三维激光扫描仪的测量精度评定问题,提出了利用比长基线检定场进行测距精度评定,利用多齿分度台进行水平角精度评定,利用室内检校场进行垂直角和点位精度评定。采用比长基线检定场方法,每个观测点布设稳固,且有强制对中装置,能够较好地减少其他误差的影响。采用多齿分度台利用全圆组合比较法进行水平角精度评定,该方法所用的角度标准器精度高,可溯源。基于Riegl VZ-1000的试验结果表明,本文所提出的方法对地面三维激光扫描仪进行性能评定可靠性好、稳定性强,对地面三维激光扫描仪的检校研究具有一定的参考和应用价值。     

基于地面三维激光扫描仪的危岩体建模研究

危岩体的传统测量难度大,危险性高,地面三维激光扫描技术的高效性、高精度、远距离非接触测量等优势弥补了传统地质调查方法的缺点。基于此,给出了基于地面三维激光扫描仪所获得的点云数据来实现危岩体三维建模的方法,介绍了地面三维激光扫描仪的系统组成和工作原理,给出对点云数据处理的过程和方法,阐述了危岩体三维建模的方法,并结合实例介绍了整体方法的实现过程和效果。     

地面激光扫描中激光强度值的影响因素及改正方法

激光强度作为地面三维激光扫描仪特有的测量值,在现有三维激光扫描仪中并没有得到有效利用.鉴于此,文章从理论上推导了激光强度值的影响因素,根据强度值的影响因素提出了一种强度值的改正方法,并通过实验对理论模型进行了验证分析.实验结果表明:本文提出的改正方法能较好地对强度值进行改正,对相关的硬件制造和应用具有一定的价值.     

地面三维激光扫描的系统误差模型研究

以地面三维激光扫描的观测方程为基础,建立地面三维激光扫描的系统误差模型,利用空间坐标转换的方法实现系统误差模型的整体解算,最后以脉冲式地面三维激光扫描仪为例进行试验,并对系统误差进行解算,验证系统误差模型的正确性。