地面三维激光扫描仪精度测评方法和误差改正模型研究

随着三维激光扫描技术应用的发展,对扫描仪精度的测评是三维扫描技术应用必须解决的问题。本文利用高精度基线场,采用实验方法得到仪器测距与实际距离的差值,通过基线比较计算扫描仪器的加、乘常数,给出误差改正模型,为扫描点云后续的纠正处理,提供了理论依据和数据模型。     

GPS实时动态差分坐标转换残差改正方法

针对GPS RTK测量中坐标系转换参数因选择的公共点不同而导致转换误差的问题,该文提出了一种坐标转换残差改正方法:利用测区任意已知点进行"点校正"来求取坐标转换参数,通过测定各个已知点的坐标转换残差,建立残差改正模型,对测量结果施加残差改正,减小坐标转换参数误差对测量结果精度的影响。实例应用表明:所提出的坐标转换方法简便可行且便于编程实现,对于提高GPS-RTK测量精度和可靠性具有实用价值。     

大型建筑物三维激光扫描的流程及精度分析

三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,瞬时测得空间三维坐标值和相应的影像数据,根据获取的空间点云数据快速构建三维可视化模型,精度优良且输出格式多样,能满足不同应用的需求.以扫描大型建筑物为例,论述了三维激光扫描系统的主要构成和工作流程,误差产生的来源及相应的质量控制进行分析,获得满足技术设计要求的扫描数据...     

三维激光扫描在砖结构古墓葬数字化工程中的应用

三维激光扫描技术可以快速、准确并完整地记录被扫描对象的空间信息,对被扫描对象进行数字化处理和建立三维模型。本文以砖结构古墓葬群遗址为例,探讨在砖结构古墓葬中如何有效使用三维激光扫描技术进行数据采集,通过区块划分、精度控制、数据拼接与误差改正、坐标系转换、抽稀与降噪、3D建模,获取完整准确的三维点云数据及模型,为遗址数字化提供基础数据。实践结果表明,三维激光扫描技术是砖结构古墓葬数据记录与保存的一个重要高效的技术手段。     

基于反射强度信息扫描点云精度的分析方法研究

为了分析目标表面反射强度信息与点云精度的关系,文中提出采用扫描对象的反射强度信息分析点云精度的方法.设计了材料表面涂层对三维激光扫描数据精度影响的实验方案,采用德国Z+F IM AGER 5016三维激光扫描仪对混凝土材质和白漆涂层两种平面实验板进行扫描实验与分析处理.通过在10～100 m扫描距离和6种入射角的数据采...     

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。     

面向车载激光扫描点云快速分类的点云特征图像生成方法

车载激光扫描是空间数据快速获取的一种重要手段。车载激光扫描点云数据的分类和特征提取是目标识别与三维重建的基础。本文以车载激光点云数据为研究对象,提出了一种适合于其快速分类与目标提取的点云特征图像生成方法。该方法首先将扫描区域进行平面规则格网投影,通过分析格网内部点云的空间分布特征（平面距离、高程差异、点密集程度等）确定激光扫描点的定权,从而生成车载激光扫描点云的特征图像。利用生成的点云特征图像,可采用阈值分割、轮廓提取与跟踪等手段提取图像分割的建筑物目标的边界,从而确定边界内部点云数据,实现目标分类与提取。本文以Optech公司的车载激光扫描数据为实验对象,验证了本文提出方法的可行性和实用性。实验结果表明,该方法能快速有效分离出车载激光扫描点云中的地面数据、建筑物数据等。     

复杂带状地形条件下的地面三维激光扫描点云数据采集与配准处理试验

对于多站点架设获取的地面三维扫描点云数据进行空间坐标体系的统一配准处理,是实现地表三维模型构建数据预处理的关键技术。研究围绕地面三维扫描点云数据的配准精度问题,结合试验仪器在数据采集扫描设置中的不同模式,分别设计实施了基于一定扫描重叠度的独立站点采集匹配模式,基于站点GPS坐标控制的采集匹配模式,以及基于全站仪实测站点坐标的后视法采集匹配模式等3种试验方案,开展了针对不同扫描方案下所获取点云数据的配准处理方法解析与精度对比分析。不同方案应用于具有条带状试验测区的点云数据采集与数据配准处理结果表明,相对于独立站点数据采集匹配模式,后两种数据采集模式,即采用基于仪器GPS站点坐标的扫描匹配方案和基于全站仪站点坐标的后视法方案,由于克服了与全局坐标系转换困难和对标靶的依赖等问题,而具有较高的数据采集与匹配效率,表现出明显的优势。研究试验成果可为同类型仪器的地面三维激光扫描系统的外业数据采集和点云配准提供参考指导作用。     

大型古建筑精密三维数据采集方法与实践

较之传统手工测量技术,三维激光扫描技术具有高精度、高效、高密度数据获取的优势,是古建筑精密三维数据采集的重要手段。分析了三维激光扫描数据采集的几种不同方法,结合工作经验,对大型古建筑精密三维数据采集的特点进行详细阐述,并对作业流程中的扫描方法选择、扫描站点布设、数据存储与管理等关键问题进行探讨,同时给出一些参考建议。在虎丘塔扫描工程实践中,通过调整仪器架设方法、监测风速影响及运用远程操控设备等多种措施,保证了数据采集的精度。经过点云赋色、点云拼接、点云去噪等内业处理后,获取了塔身完整的点云模型,利用高精度全站仪TM50进行精度检核,结果表明,点云模型的整体精度为±11.2mm。     

三维激光扫描仪高度对地面点云数据质量的影响

三维激光扫描测量中,扫描仪扫描高度对点云数据质量有一定的影响。本文通过现场试验,获取了距扫描仪中心5～250 m距离范围内的点云数据,分析了扫描高度对特定地物LiDAR点云数量、靶标点位精度和靶标反射率的影响。结果表明特定地物点云数量随扫描高度增加而增加,增幅为2.8%～36.6%;竖直方向上点云点位精度和靶标反射率随扫描高度增加而提高。靶标反射率随入射角β的增大而降低,在60°～75°范围内下降速度最大,而在80°时靶标反射率趋于稳定。