三维激光扫描技术与应用实例上课讲义.pptx

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1、维激光扫描技术与应用实例三吴旭祥随着科技不断发展,测绘技术不断更新，地形测量的方法由传统的平板白纸测图、经纬仪测图等，发展到现在的全站仪、GPS实时动态定位(RTK)、数字摄影测量等，近几年，地形测量一体化技术飞速发展，测量领域的高精度仪器越来越多。三维激光扫描仪就是其中的一种，它的发展更推动了地形测量向高科技立体图形的发展。传统地形测量平板白纸测图经纬仪测图现今地形测量全站仪测图GPS-RTK测图数字摄影测量地形测量一体化·三维激光扫描数字测图技术的发展采用非接触目标的方法，无需反射棱镜，对扫面目标物体不需

2、进行任何表面处理，直接采集物体表面的三维数据，所采集的数据完全真实可靠。非接触测量采样点数据远远高于传统测量的采样点数据,脉冲式激光扫描方法的采样点数可达到数千点/秒,而相位式的激光测量更可高达数十万点/秒。数据采样率高三维激光扫描技术可以不受扫描环境的影响主动发射激光,通过自身发射的激光的回波信息来解得目标物表面点的三维坐标信息。主动发射扫描光源三维激光扫描可以快速的获取高精度,高分辨率的海量的点位数据,就可以高效率的获取目标物表面点的三维坐标,从而达到高分辨率的目的。高分辨率、高精度通过直接获取数字信号采

3、集数据的,所以具有全数字特征,方便进行后期处理和输出,且它的后期处理软件与其他软件有很好的共享性。数字化兼容性好多学科融合涉及现代电子、光学、机械、控制工程、图像处理、计算机视觉、计算机图形学、软件工程等技术，是多种先进技术的集成。三维激光扫描技术的特点传统工程测量中，对三维数据的获取主要有：RTK定位皮尺量测全站仪特征点采集基于光学摄影测量原理的近景摄影测量、航空摄影测量等;采用三维激光扫描技术的方法：无需设置反射棱镜进行无接触测量，在人员难以企及的危险地段使用优势明显;突破单点测量方式，以高密度、高分辨率

4、获取扫描物体的海量点云数据，对目标描述细致、采样速率高，传统方法难以实现；三维激光扫描技术与传统测量技术的区别B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1

5、001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23三维激光扫描仪可以获取高密度的观测目标的表面海量数据，采样速率高，对目标的描述细致。三维激光扫描技术与传统测量技术的区别三维激光扫描仪按扫描平台机载激光扫描系统地面型激光扫描系统便携

6、式激光扫描系统有效扫描距离短距离激光扫描仪中距离激光扫描仪长距离激光扫描仪航空激光扫描仪其最长扫描距离不超过3m，适合用于小型模具的量测，不仅扫描速度快且精度较高最长扫描距离小于30m，多用于大型模具或室内空间的测量扫描距离大于30m，主要应用于建筑物、矿山、大坝、大型土木工程等的测量扫描距离大于1km，并且需要配备精确的导航定位系统，可用于大范围地形的扫描测量三维激光扫描仪的分类1.生产厂家较少，三维激光扫描仪市场近乎垄断；2.新技术的前期应用伴随着高投入；3.三维激光扫描仪的使用单位较少；三维激光扫描仪作

7、为测绘界的最新技术和仪器，在国内的应用还处于起步阶段，有以下几个方面的问题和发展趋势：越来越多的国内外测绘仪器厂家开始涉足三维激光扫描仪的研发生产工作，越来越多的生产施工单位开始熟悉并使用三维激光扫描仪，仪器的价格会随之下降。仪器价格较昂贵难以满足普通用户的需求精度检测没有形成完整体系硬件得到进一步改进，激光扫描仪有更高的测量精度，应用精度会不断提高，各系统之间的融合性会逐步加强。工程应用技术标准和规范还未出台；数据精度处理算法应用滞后；各品牌仪器的数据兼容性差；数据处理方法较繁琐点云数据的内业处理相对繁琐；

8、数据处理方法尚未完善；数据处理软件功能会不断加强，三维建模的方法会不断优化。三维激光扫描技术存在的问题与发展趋势三维激光扫描技术的组成核心是激光发射器、激光反射镜、激光自适应聚焦控制单元、CCD技术、光机电自动传感装置等。利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，获取大量的点云数据，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。系统组成工作原理