三維激光掃描測量董全杰

圖航天地（北京）遙感技術(shù)有限公司三維激光掃描測量三維激光掃描儀定義三維激光掃描儀分類主流設(shè)備常用設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)激光掃描與傳統(tǒng)測量區(qū)別系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)處理作業(yè)注意事項(xiàng)應(yīng)用領(lǐng)域什么是三維激光掃描？三維激光掃描技術(shù)是一種先進(jìn)的全自動高精度立體掃描技術(shù)，又稱為“實(shí)景復(fù)制技術(shù)”，是繼GPS空間定位技術(shù)后的又一項(xiàng)測繪技術(shù)革新，將使測繪數(shù)據(jù)的獲取方法、服務(wù)能力與水平、數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)入新的發(fā)展階段。三維激光掃描儀的分類:三維激光掃描儀按掃描平臺分機(jī)載(或星載)激光掃描系統(tǒng)地面型激光掃描系統(tǒng)便攜式激光掃描系統(tǒng)有效掃描距離分短距離激光掃描儀中距離激光掃描儀長距離激光掃描儀航空激光掃描儀其最長掃描距離不超過3m，適合用于小型模具的量測，不僅掃描速度快且精度較高最長掃描距離小于30m，多用于大型模具或室內(nèi)空間的測量掃描距離大于30m，主要應(yīng)用于建筑物、礦山、大壩、大型土木工程等的測量掃描距離大于1km，并且需要配備精確的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，可用于大范圍地形的掃描測量地面三維激光測量技術(shù)主流設(shè)備我們常用的三維激光掃描類型車載式背包式架站式三維激光掃描技術(shù)的特點(diǎn)非接觸測量采用非接觸目標(biāo)的方法，無需反射棱鏡，對掃面目標(biāo)物體不需進(jìn)行任何表面處理，直接采集物體表面的三維數(shù)據(jù)，所采集的數(shù)據(jù)完全真實(shí)可靠。數(shù)據(jù)采樣率高采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)測量的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù),脈沖式激光掃描方法的采樣點(diǎn)數(shù)可達(dá)到數(shù)千點(diǎn)/秒,而相位式的激光測量更可高達(dá)數(shù)十萬點(diǎn)/秒。主動發(fā)射掃描光源三維激光掃描技術(shù)可以不受掃描環(huán)境的影響主動發(fā)射激光,通過自身發(fā)射的激光的回波信息來解得目標(biāo)物表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息。具有高分辨率、高精度的特點(diǎn)三維激光掃描可以快速的獲取高精度,高分辨率的海量的點(diǎn)位數(shù)據(jù),就可以高效率的獲取目標(biāo)物表面點(diǎn)的三維坐標(biāo),從而達(dá)到高分辨率的目的。數(shù)字化采集,兼容性好通過直接獲取數(shù)字信號采集數(shù)據(jù)的,所以具有全數(shù)字特征,方便進(jìn)行后期處理和輸出,且它的后期處理軟件與其他軟件有很好的共享性。三維激光掃描技術(shù)

與傳統(tǒng)測量技術(shù)的區(qū)別三維激光掃描系統(tǒng)組成三維激光掃描技術(shù)的核心是激光發(fā)射器、激光反射鏡、激光自適應(yīng)聚焦控制單元、CCD技術(shù)、光機(jī)電自動傳感裝置(包括:激光水平46b步進(jìn)傳感、同軸縱向320b步進(jìn)自旋轉(zhuǎn)、目標(biāo)遙控捕捉及取景)等。三維激光掃描系統(tǒng)的工作原理如圖所示,首先由激光脈沖二極管發(fā)射出激光脈沖信號,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)棱鏡,射向目標(biāo),然后通過探測器,接收反射回來的激光脈沖信號,并由記錄器記錄,最后轉(zhuǎn)換成能夠直接識別處理的數(shù)據(jù)信息,經(jīng)過軟件處理實(shí)現(xiàn)實(shí)體建模輸出。車載三維激光掃描儀系統(tǒng)組成：GPS天線GPS天線全景相機(jī)MDL掃描頭Z+FP60掃描頭慣導(dǎo)AP50車載三三維激激光掃掃描數(shù)數(shù)據(jù)處處理：車載三三維激激光掃掃描數(shù)數(shù)據(jù)處處理：車載三三維激激光掃掃描數(shù)數(shù)據(jù)處處理：多窗口口聯(lián)動動作業(yè)立體點(diǎn)點(diǎn)云矢量圖圖形三維場場景全景照照片立體窗窗口下下采集集測圖圖三維窗窗口下下預(yù)處處理和和分類類車載三三維激激光掃掃描數(shù)數(shù)據(jù)處處理：快速采采集建建構(gòu)筑筑物車載三三維激激光掃掃描數(shù)數(shù)據(jù)處處理：車載三三維激激光掃掃描數(shù)數(shù)據(jù)處處理：車載激激光掃掃描注注意事事項(xiàng)1、進(jìn)入入測區(qū)區(qū)后挑挑選好好合適適駐地地，最最好位位于測測區(qū)中中間、、樓頂頂或不不需要要人員員看守守架設(shè)設(shè)基站站GPS的位置置。2、采集集前作作好每每天的的路線線采集集計(jì)劃劃，一一般要要嚴(yán)格格按制制訂好好的作作業(yè)計(jì)計(jì)劃。。3、盡量量避開開車輛輛擁堵堵時(shí)段段，盡盡量利利用早早晨、、中午午作業(yè)業(yè)，早早晚作作業(yè)注注意光光線車車速，，避免免拖影影現(xiàn)象象。4、輔路路采集集或靠靠路邊邊采集集時(shí)，，由于于要看看清道道路2旁的POI，控制制車速速，減減少超超車，，以免免遮擋擋。對對于有有公交交車等等大型型車輛輛遮擋擋等原原因造造成影影像質(zhì)質(zhì)量低低，要要用語語音做做好記記錄，，并在在地圖圖上標(biāo)標(biāo)出，，及時(shí)時(shí)安排排其它它時(shí)間間補(bǔ)采采。車載激激光掃掃描注注意事事項(xiàng)5、每天天外業(yè)業(yè)采集集前要要清潔潔影像像包工工頭，，采集集過程程中發(fā)發(fā)現(xiàn)有有異物物擋在在鏡頭頭上應(yīng)應(yīng)馬上上停車車，清清潔鏡鏡頭后后再繼繼續(xù)采采集。。6、操作作計(jì)算算機(jī)作作業(yè)員員應(yīng)精精神集集中，，避免免因人人為因因素造造成曝曝光度度的調(diào)調(diào)節(jié)不不當(dāng)影影響影影像質(zhì)質(zhì)量，，嚴(yán)禁禁作業(yè)業(yè)中發(fā)發(fā)短信信、接接打電電話或或做一一些分分散注注意力力的事事。7、在商商業(yè)區(qū)區(qū)由于于樓與與樓間間隙較較小，，應(yīng)放放慢車車速采采集。。8、每天天外業(yè)業(yè)采集集完成成后，，將車車上的的數(shù)據(jù)據(jù)拷貝貝整理理檢查查確保保數(shù)據(jù)據(jù)無丟丟漏。。激光掃掃描技技術(shù)的的應(yīng)用用——測繪工工程領(lǐng)領(lǐng)域激光掃掃描技技術(shù)的的應(yīng)用用——建筑、、古跡跡測量量方面面建筑物物內(nèi)部部及外外觀的的測量量保真真、古古跡（（古建建筑、、雕像像等））的保保護(hù)測測量、、文物物修復(fù)復(fù)，古古建筑筑測量量、資資料保保存等等古跡跡保護(hù)護(hù)，遺遺址測測繪，，贗品品成像像，現(xiàn)現(xiàn)場虛虛擬模模型，，現(xiàn)場場保護(hù)護(hù)性影影像記記錄。。激光掃掃描技技術(shù)的的應(yīng)用用——地籍