如何选择地面三维激光扫描仪修订版

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1、如何选择地面三维激光扫描仪一、三维激光扫描仪原理1、三维激光扫描仪构成：三维激光扫描仪主要由激光发射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑和软件等组成。2、三维激光扫描仪原理激光脉冲发射器周期地驱动激光二极管发射激光脉冲，由接收透镜接受目标表面后向反射信号，产生接收信号，利用稳定的石英时钟对发射与接收时间差作计数，最后由微电脑通过软件，按照算法处理原始数据，从中计算出采样点的空间距离;通过传动装置的扫描运动，完成对物体的全方位扫描;然后进行数据整理从而获取目标表面的点云数据。3、三维坐标确定方法4、三维激光扫

2、描仪应用量化实景对象、三维信息采集、逆向三维重构、逆向三维建模空间数据反求、对象逆程设计、预研仿研仿制、虚拟现实应用正向工程反证、逆向工程实施、概念设计仿真、逆向制图还原结构特性分析、试验工程仿真、后数据测计量、目标形变监测工程技效评估、电脑模拟实战、环境适应仿真、工程力学分析对抗模拟推演、企业无纸操作、虚拟设计制造、科目效果测试整合三维资源、创建三维流程、工装工艺规划、改进改造工程历史资源修复、任务方案优化、对象加载仿真、设施维护维修5、三维激光扫描仪应用领域核电站，文物，考古，建筑业，航天，航空，船舶，制造，军工，军事，石化，医学，

3、水利，能源，电力，交通，机械，影视，教学，科研，汽车，公安，市政建设......二、三维激光扫描仪分类目前市场上销售的地面式三维激光扫描仪按扫描方式划分有两种：1、基于时间-飞行差，又称脉冲式；2、基于相位差，又称相位式。1、测量原理1.1脉冲式测量原理由激光发射器发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收.测距仪同时记录激光往返的时间.光速和往返时间的乘积的一半.就是测距仪和被测量物体之间的距离，设备记录本身在水平和垂直方向的旋转角度，再通过软件，计算出三维数据。1.2、相位式测量原理相位式测量是用无线电波段的频率.对激光束进

4、行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟.再根据调制光的波长.换算此相位延迟所代表的距离，即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间，设备记录本身在水平和垂直方向的旋转角度，通过软件计算出三位数据。如下图：1.2.1相位式测量原理图2、两种方式三维激光扫描仪主要性能特点2.1脉冲式：a.射程：大于200米，最远的甚至达到6,000米；b.精度：对于中距离脉冲扫描式三维激光扫描仪（最大射程：<2,000米）：±2mm–±7mm（测量距离<50米时）；对于超长距离脉冲扫描式三维激光扫描仪（最大射程：<6,000米）：±15mm（测量

5、距离50米以内时）。c.最大激光发射频率：2,000–300,000赫兹。d.扫描速度：受脉冲式影响，扫描速度受到限制。e.太阳光和室外光线对扫描点数和精度影响：小。g.应用于以下领域:测绘.矿山.隧道.电力.水利.通讯.环境.建筑.地质.警务.消防.爆破.航海.铁路.反恐/军事.农业.林业.房地产.休闲/户外运动等.2．2相位式a.射程：受相位式影响，扫描射程会受限制。Leica62000.4-79米，法如120米，Surphaser0.2-140b.精度：2mm(距离：<25米）：±12mm（距离：<50米）。c.最大激光发射频率

6、：30万–120万赫兹。Surphaser目前是最高的120万赫兹，法如97.6万，Leica50.8万。d.扫描速度：随所设定的激光发射频率变化。e.太阳光和室外光线对扫描点数和精度影响：有影响。Surphaser是受环境影响最小的。三、三维激光扫描仪基础参数定义。1、脉冲激光发射频率：脉冲激光的发射频率即PRR（PulseRepetitionRate）脉冲重复频率。它表达的是激光器每秒中所发射的脉冲激光的个数，即赫兹。由于激光是受激发射的光，所以，PRR不是一个恒量，有一个变化的幅度。如我们说：激光脉冲发射频率是5,000赫兹，也就

7、是它可能有时发射4,950赫兹，有时发射5,010赫兹。激光脉冲的发射频率越高，在单位时间内所发射的激光点云的数量越多。一般来讲，为了达到最高的精度，在扫描时，我们要选择设备的最高的激光发射频率和最小的递增角度，使得扫描的激光点云密度达到设备的最大值。对于不同厂家的设备，其激光脉冲的发射频率PRR不同。脉冲式从天宝、Optech、徕卡（ScanStation1）、i-site的2,000–5,000赫兹到Riegl的LMSZ-Z系列的27,000赫兹。相位式，Leica6000，6100和德国Z&F的50.8万点/秒到Surphsaer

8、的120万点/秒。2激光扫描速度ScanRate：有些厂家，如徕卡，常常给出激光扫描速度：如激光扫描速度5,000点/秒（ScanStation1）或50,000点/秒（ScanStation2）。它实际上