文献检索三维激光技术及应用

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1、文献检索报告单课题名称：三维激光扫描系统研究及应用院系：光电工程学院班级：学生姓名：学号：成绩：2012年10月26日姓名：__学号：__班级：__ 成绩：__________课题：三维激光扫描系统研究及应用检索工具一：名称：三维激光扫描系统的关键性技术研究网址：http://202.119.208.220:8002/kns50/detail.aspx?dbname=CDFD2007&filename=2007078661.nh类型：博士论文检索途径：中国知网检索词：三维激光扫描（3Dlasers

2、canning）、技术(technology)、原理（principle）检索结果记录：摘要：为获取三维数据信息及对所获得的三维数据信息进行处理，首先介绍了陕西科技大学计算机实验室三维激光扫描系统的组成及工作原理，对三维激光扫描系统的关键性技术如摄像机标定、影响测量精度因素、散乱数据点的消除以及点云数据的压缩问题的研究进行了概述，并指出该技术的应用在某些方面还需进一步完善和改进。0引言随着图形应用领域的扩大，如何将现实世界的立体信息快速的转换为计算机可以处理的数据成了人类追求的一个目标。三维激光扫

3、描技术是整个三维数据获取和重构技术体系中最新的技术该技术以获取被测物体三维轮廓数据为目的，主要包括数据测量与数据后续处理，与传统的测量技术手段有很大的区别。它能够快速获取物体表面每个采样点的空间位置坐标，然后借助于计算机软件处理，用点、线、多边形、曲线、曲面等形式将立体模型描述出来，便可以重建出实体的表面模型。三维激光扫描技术真正做到了直接从实物进行快速的逆向三维数据采集及模型重构，即从二维到三维的全景三维实测数据重构。伴随着光电传感器件以及计算机技术的日趋成熟，其技术也得到了不断的丰富和发展，越

4、来越广泛的应用对该技术的发展也提出了更高的要求。利用三维激光扫描技术进行高效率、低成本、高精度、高质量的空间数据采集、处理，协同GPS定位技术应用可以解决一直困扰中国数字化信息采集的难题。1三维激光扫描系统的组成(1)三维激光扫描仪：本实验中选择功率为3mW的半导体砷化镓激光器。扫描仪使用高30cm，宽度1mm长度200cm左右的激光面(又称激光刀)取代点激光测距中的点激光。激光面和物体交会可生成一条测线。这条测线相当于500~1024个激光点，因而从理论上说可以提高采样速度500~1024倍。(

5、2)视频采集卡(即图像采集卡)：视频采集卡是系统中非常重要的部件，它将CCD送出的视频信号先进行A/D转换，再输出YUV信号并压缩。本系统视频采集部分不仅接收摄像系统传来的视频信号，还要接受载有方位角信息的脉冲信号，从中分离出同步信号、像点信号和方位角信号。(3)数据采集系统：这个系统主要完成对视频采集系统送来的信号的精密测量，高速存贮，并在适当时候由主处理机取回数据，形成物体的三维数据供后续处理用。(4)旋转平台：平台能够在指令控制下平稳地启动、停止、运转，平台上设置的方位角传感器可以产生方位角

6、脉冲信号。(5)数据处理计算机：电脑主机采用IBMPCPentium2.8G，120G高速硬盘，1GDDR内存的配置，由接口、总线以及专用板卡把系统其它部分联系起来，通过运动控制卡控制机械转台的起停、转速，通过图像采集卡从CCD摄像机采集图像。图像处理、数值计算等工作也都在主机上完成。2三维激光扫描系统的工作原理本系统z轴方向上固定摄像机和激光器，可以作上下移动，激光器固定于传感器中央，半导体激光器直接投射出线结构光到物体表面，与物体表面相交成一光条，激光器两旁固定两台摄像机用来摄取光条图像(如图

7、2所示)。x轴和y轴方向可以作平行工作台的x、y方向移动。三维激光扫描的基本思想是用具有特殊结构形状的激光光源投射到待测物体上，形成光条纹，然后用左右两侧的摄像机拍摄的图像提取激光条纹的三维信息，激光发生器和左右摄像机同步围绕被测物体旋转，从而快速获取被测物体表面的三维坐标数据。陕西科技大学计算机实验室三维激光扫描系统采用一套快速采集物体表面数据的硬件系统电路，与计算机相连即可实时处理来自左右摄像机输出的视频信号，获取被测物体的三维坐标数据。工作时先确定扫描速度，根据零件大小确定扫描的轮廓等参数，

8、然后在计算机控制下按一定的路径扫描，由摄像头获取的图片在计算机中经过细化、离散等处理得到空间的三维坐标点，最后对这些数据点云过滤、拟合生成三维图形。传感器前方固定了一个电控平移台，通过调整传感器的位置，保证投射光平面垂直于电控平移台的移动方向。在电控平移台上固定一个电控旋转台，扫描时，将被测物体放在电控旋转台上，计算机通过串口发送信号至控制箱，从而控制电控平移台和电控旋转台按照一定的运动流程移动或转动，形成光平面相对于物体的扫描运动，从而达到测量物体表面3D轮廓的目的。最后，系统中