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發(fā)布時間:2021-06-24 03:47  
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本公司專注于三維激光掃描測量、傳統(tǒng)工程測繪、數(shù)據(jù)分析、建模等,為BIM設(shè)計、城市規(guī)劃、工程建設(shè)、古建遺產(chǎn)數(shù)字化檔案提供服務(wù)。
三維激光掃描測量技術(shù)及在測繪領(lǐng)域的應用
隨著信息技術(shù)研究的深入及數(shù)字地球、數(shù)字城市、虛擬現(xiàn)實等概念的出現(xiàn),人們對空間三維信息的需求更加迫切。基于測距測角的傳統(tǒng)工程測量方法,在理論、設(shè)備和應用等諸多方面都已相當成熟,新型的全站儀可以完成工業(yè)目標的測量,GPS可以全天候、一天24小時精1確定位全世界任何位置的三維坐標,但它們多用于稀疏目標點的測量。后兩種方法均為兩兩配準,為了將所有點云轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的控制網(wǎng)坐標系下與控制點配準法得到點云配在一起,兩兩配準時要求其中一站必須為已經(jīng)配到控制網(wǎng)坐標系下的點云。隨著傳感器、電子、光學、計算機等技術(shù)的發(fā)展,基于計算機視覺理論獲取物體表面三維信息的攝影測量與遙感技術(shù)成為主流,但它在由三維世界轉(zhuǎn)換為二維影像的過程中,不可避免地會喪失部分幾何信息,所以從二維影像出發(fā)理解三維客觀世界,存在自身的局限性。因此,上述獲取空間三維信息的手段難以滿足應用的需求,如何快速、有效地將現(xiàn)實世界的三維信息數(shù)字化并輸入計算機成為解決這一問題的瓶頸。三維激光測量技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為空間三維信息的獲取提供了全新的技術(shù)手段,為信息數(shù)字化發(fā)展提供了必要的生存條件。20世紀90年代,隨著三維激光掃描測量裝置在精度、速度、易操作性、輕便、抗干擾能力等性能方面的提升及價格的逐步下降,它在測繪領(lǐng)域成為研究的熱點,應用領(lǐng)域不斷擴展,逐步成為快速獲取空間實體三維模型的主要方式之一。
三維激光掃描技術(shù)發(fā)展
激光雷達是利用激光測距原理確定目標空間位置的新型測量儀器,通過逐點測定激光器發(fā)射信號與目標反射信號的相位(時間)差來獲取激光器到目標的直線距離,再根據(jù)發(fā)射激光信號的方向和激光器的空間位置來獲得目標點的空間位置。通過激光器對物體表面的密集掃描,可獲得物體的三維表面模型。三維激光掃描測繪技術(shù)的測量內(nèi)容是測量目標的整體三維結(jié)構(gòu)及空間三維特性,并為所有基于三維模型的技術(shù)應用而服務(wù);傳統(tǒng)三維測量技術(shù)的測量內(nèi)容是測量目標的某一個或多個離散定位點的三維坐標數(shù)據(jù)及該點三維特性。按工程建設(shè)的對象分為:建筑工程測量、水利工程測量、鐵路測量、公路測量、橋梁工程測量、隧道工程測量、礦山測量、城市市政工程測量、工廠建設(shè)測量以及軍事工程測量、海洋工程測量等等。前者可以重建目標模型及分析結(jié)構(gòu)特性,并且進行全1面的后處理測繪及測繪目標結(jié)構(gòu)的復雜幾何內(nèi)容。如:幾何尺寸、長度、距離、體積、面積、、結(jié)構(gòu)形變,結(jié)構(gòu)位移及變化關(guān)系、、分析各種結(jié)構(gòu)特性等;而后者僅能測量定位點數(shù)據(jù)并且測繪不同定位點間的簡單幾何尺寸,如:長度、距離、點位形變、點位移等。按 照空間位置分類,三維激光掃描設(shè)備可分為:機載類和地面類。
MENSI三維激光掃描技術(shù)可以真正做到直接從實物中進行快速的逆向三維數(shù)據(jù)采集及模型重構(gòu),即從三維到三維的全景三維實測數(shù)據(jù)重構(gòu)。它無須做任何實物表面處理,并且景深很長,避免了光學變形因素帶來的誤差,其激光點云中的每個三維數(shù)據(jù)都是直接采集的目標真實數(shù)據(jù),從而使后處理的數(shù)據(jù)真實可靠,所以人們將它作為快速獲取空間數(shù)據(jù)的有效手段。建筑是人們用石材,木材等建筑材料搭建的一種供人居住和使用的物體,如住宅,橋梁,寺廟等等。它主要是針對大中型的目標實體或?qū)嵕?,并能直接反映客觀事物實時的、變化的、真實的形態(tài)特性。由于MENSI三維激光掃描技術(shù)是由自動傳感技術(shù)、CCD技術(shù)、遙感跟蹤技術(shù)的支持,所以獲取實物或?qū)嵕暗娜S點云數(shù)據(jù)質(zhì)量很高,保證了數(shù)據(jù)的真實性、均勻性、實時性、操作性、完整性、廣域性、可監(jiān)測性、可維護性等。
掃描
在選定的測站上架設(shè)掃描儀,調(diào)整好儀器的姿態(tài)。將掃描儀和筆記本使用網(wǎng)線連接,打開掃描儀的電源。設(shè)置圖層時最1好要以建筑樓體的顏色來劃分各種圖層以便后期的渲染。啟動Cyclone軟件,建立筆記本與掃描儀的通訊,掃描過程由Cyclone軟件控制,通過集成的數(shù)碼相機拍攝掃描對象的影像,在影像上選取掃描區(qū)域。掃描儀根據(jù)軟件環(huán)境中設(shè)置的參數(shù)(行、列數(shù)和掃描的分辨率等)自動進行掃描。
每測站完成掃描后,均需要對控制標靶進行精細掃描。它具有掃描速度快、實時性強、精度高、主動性強、全數(shù)字特征等特點,可以極大地降低成本,節(jié)約時間,而且使用方便,其輸出格式可直接與CAD、三維動畫等工具軟件接口。該掃描過程通過選取控制標靶區(qū)域內(nèi)的點,為每個標靶設(shè)置唯壹的標識,然后通過精細掃描該區(qū)域確定控制標靶的中心點,相同的控制標靶在不同測站中的標識必須相同,否則無法將各掃描站的點云數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個坐標系統(tǒng)下。