地面三维激光扫描

摘要： 采用地面三维激光扫描技术(Terrestrial Laser Scanning,TLS)对建(构)筑物进行变形监测,替代传统监测方式,由以往的单点监测数据获取转变为快速、实时三维坐标测量。通过点云数据建立建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM),借助Revit二次开发,实现建筑变形信息管理及可视化。工程实例表明,将监测信息与建筑模型关联,开发监测信息可视化插件,以可交互、可视化的方式进行监测工作,降低了监测难度,同时提高了监测的信息化程度。

摘要： 在现阶段社会的发展过程中,由于城市化建设的需要和各种建筑工程发展的需要,测量技术的重要性不断提升。相关人员需要积极研究新的扫描测量技术,保证扫描质量的同时提升测量的效率。地面三维激光作为现阶段社会发展过程中出现的新型测量技术,能够在很大程度上提升当前扫描测量的工作效率和质量,这就需要相关人员在发展的过程中加强对三维激光测量技术的重视。文章从地面三维激光扫描测量技术入手谈其应用。

摘要： 针对室内外复杂场景一体化建模的精度高、难度大、效率低下等特点,本文以地面三维激光扫描技术(TSL)和建筑信息模型(BIM)重构技术为核心支撑,提出了融合BIM特征约束的点自增长模型重构方法。利用该方法以西安市五路口地铁站室内外真实场景构建为案例分析,验证了基于TSL和BIM技术融合构建高精度室内外一体化真三维场景的可行性与有效性。实践表明,基于TSL和BIM特征点融合的方案为解决相关问题提供了全新的技术途径和方法借鉴。

摘要： 研究围绕既有线铁路线路传统勘测方法中存在的单点式测量、效率低下、作业安全隐患大和人力成本高等诸多问题,提出以地面三维激光扫描点云数据为依托的铁路轨道线形采集与提取方法:控制点拼接原理下在某段铁路对原始点云数据进行采集,对应原理对原始点云进行“一键式”拼接;对原始点云进行选取、高程提取、混杂点滤波和点云精简等处理,得到所需要的铁路轨道点云数据;对处理过的轨道点云采用最小二乘法进行分段线形拟合处理,得到既有线铁路轨道线形。

摘要： 本文回顾了地面三维激光扫描技术的发展历程和应用场景,简要阐述了地面三维激光扫描系统的技术原理和作业流程,对地面三维激光扫描技术在交通事故领域的应用进行分类,并详细梳理了各类别下的最新研究成果与实例,结合交通事故勘查和重建发展需求,探讨了目前存在的问题和未来发展方向。

摘要： 每一期滑坡变形体获取的点云数据分别基于独立坐标系,造成多期数据形变分析时基准不统一,该文提出了基于永久三棱锥标靶和基于全站仪站点坐标后视定向两种数据采集与基准统一理论与方法,实现多期点云基准统一。以甘肃省癿藏镇3号滑坡为研究对象,采集2021年2月、2021年5月两期点云数据,基于永久三棱锥标靶配准精度为0.003 m,基于全站仪站点坐标后视定向配准精度为0.005 m。结果表明方法理论严密、外业操作简单实用,可高精度实现多期点云基准统一。该理论方法的成功应用对三维激光扫描技术在滑坡等灾害变形监测的深度应用和有效推广有重要借鉴意义。

摘要： 基于实现古建保护测绘建档工作提质增效的目的,采用了倾斜、贴近摄影和地面激光扫描等新型测绘技术在古建筑实施三维建模和建档测绘工作方法,以福州市闽侯闽清两县古建筑简略测绘建档为例,简要介绍了基于该方法古建筑采集要点、数据处理方法、点云配准融合和基于点云切面实施平立剖绘制的全过程,分析了所生成的测绘图件长度变形的误差情况。结果表明,该方法在建档测绘工作中的效果、效率和精度上有明显的提升,并能为古建筑的保护性修缮及旅游开发管理提供良好的数据服务。

摘要： 规划核实测量是自然资源和规划行政主管部门进行规划监督时的必要手段,目前常规使用的是GPS和全站仪技术,但工作效率较低,不能很好的满足当前城市建设管理的需要.以实际工程案例为研究对象,简要介绍了利用地面三维激光扫描技术野外获取点云数据的作业方法,详细统计分析点云数据精度,并进行质量检查验证.研究结果表明,在规划核实测量中应用地面三维激光扫描测量技术能够满足相关规范要求,且效率高、精度可靠.

摘要： 不稳定边坡的监测通常是布设大量棱镜点,采用全站仪(自动测量机器人)长期观测,布设大量GPS静态观测点24 h全天候观测,采用干涉测量技术的合成孔径雷达InSAR的空间对地观测技术等,同时在不稳定边坡安装大量裂缝计获取辅助信息,最终得到相应变形情况.本文结合拉金神谷不稳定边坡的实际监测项目,探究了地基三维激光扫描在不稳定边坡监测中的可行性,技术方法是通过与每天全站仪的测量结果做对比来确认此种方式的精度和可靠性,相比全站仪测量棱镜点来获取局部位置的变形信息,地面三维激光扫描的单点测量精度比全站仪略低,但是可以获取到不稳定边坡整个面的信息,可以构建完整的三维模型、生成等高线等,通过采用剖面法结合DEM对比分析法,预判不稳定边坡表面变形情况,最终取得良好的效果.

摘要： 三维激光扫描仪在矿山地形测量工作当中,运用无接触的测量形式,使得工程测量应用范围不断提高,改变了过去传统测量工作当中单点数据采集方式的不足,实现了三维立体数据采集.为了进一步提高矿山地形测量当中三维激光扫描技术应用水平,下文对此项技术在矿山地形测量当中的应用鱼精度分析.

摘要： 地面三维激光扫描技术的应用范围日益广泛,如今已涉及到精密工程测量领域.本文结合交通隧洞安全监测项目,介绍了地面三维激光扫描技术在交通隧洞工程监测中的应用情况,并在测量效率、测量精度、数据全面性等方面与传统测量方式进行了比较.通过对比,三维激光扫描方法进行隧洞拱顶沉降监测、平面位移监测和收敛测量等工作.

摘要： 地面三维激光扫描技术是获取目标三维信息的一个重要手段,如果多次设站扫描,后期数据处理时不可避免要涉及各站数据的拼接,因此,数据拼接一直是该项技术研究的重要方向,文中列举了某项工程中使用磁质标靶拼接的结果,通过计算分析,对磁质标靶拼接的精度进行了探讨.

摘要： 地面三维激光扫描技术通过高速激光逐点扫描测量和摄影的方法,高分辨率地获取被测对象表面的三维坐标数据,真实再现所测物体的三维立体模型和景观.目前广泛应用于各类精密工程测量、三维建模、变形观测等领域.本文结合工程项目,介绍地下管线铺设工程三维建模中地面三维激光扫描技术的应用及流程,总结并分析目前该技术在地下管线测量中的问题和情况.

摘要： 针对无人机倾斜摄影和地面三维激光扫描技术在单独建模过程中出现的地物空洞、纹理缺失等问题,提出一种融合倾斜摄影和地面三维激光扫描技术的精细化三维实景建模方法.该方法通过七参数布尔莎模型对影像数据实现坐标转换,ICP算法实现点云精配准,运用ContextCapture软件对影像加密后点云和激光密集点云完成融合建模.结果表明,融合后的模型,整体结构完整,细部纹理清晰,模型精细度显著提高.

摘要： 本文结合地面三维激光扫描高速、高精度、高密度等数据采集优势,研究了边坡水土流失量监测,介绍了具体的工作流程,包括坡面三维激光点云的采集与处理,以及边坡水土流失量计算,并将监测方案应用于实践.

摘要： 论文以地面三维激光扫描点云为基础数据,以建筑物为研究对象,分析建筑物三维激光扫描点云配准精度的影响因素.影响因素主要包括测站数、点云扫描间隔、控制测量等.利用误差传播定律分析配准精度,同时比较分析三维扫描的结果与常规全站仪测量的结果.

摘要： 本文设计了移动地面三维激光扫描平台对地铁隧道点云数据与后向散射回波强度数据进行采集,利用多项式模型对强度数据的距离效应进行改正.结合点云几何信息,对地铁隧道含水量、渗水区域及面积进行检测.实验结果表明,利用激光强度数据可以弥补单一几何数据的不足,二者结合可以精确地提取地铁隧道渗水区域.

摘要： 由于传统皮尺测绘、全站仪等测量方法在多功能风洞施工方面的局限性,面临着风洞结构复杂、采集作业难、数据精度低、信息不完整等,基于高精度、高密度的激光点云数据开展了对多功能风洞施工量测的研究.本文首先详细介绍FARO Focus X130扫描仪和FAROscene软件分别在外业采集和内业点云预处理中的步骤及注意事项;其次以此数据为支撑,利用HDmodeling for CAD2013对激光点云进行数据处理和分析;最后,制作出多功能风洞的二维线划图、立面图、三维信息模型、高程信息、部件布置图及统计分析等成果.应用结果表明,地面三维激光扫描技术对多功能风洞的立面图及二维线划图信息提取均优于传统测量方法,同时基于激光点云数据的应用算法处理还能够快速、准确地对多功能风洞墙面的平整度进行提取分析,这是传统测绘方法无法获取的,验证了该技术在多功能风洞测量的优越性和必要性,解决了多功能风洞室内施工测量的复杂性、数据精度不足以及信息不完整问题等.该研究成果,已成功应用于多功能风洞施工量测及建筑信息提取方案,成效明显.

摘要： 传统建筑物三维建模方法费时费力、精度低、采用接触式测量,且仅能获得建筑物少量特征点及线状数据.与传统测量方法相比,地面三维激光扫描技术(Terrestrial Laser Scanner,TLS)方法可快速、高效、非接触式地获取建筑物表面高精度三维信息,因此其较传统建筑物三维建模方法优势显著.本文以古田会议旧址为研究对象,首先介绍了研究目标的主要特征以及点云数据采集方案,之后以高复杂度建筑物建模为需求出发,详细阐述了点云数据预处理及建筑物三维模型重建相关核心技术及方法,并重点讨论了与其相关的点云数据配准拼接、去噪简化、二维轮廓线提取、三维实体重建等,论文最后实现了古田会议旧址高复杂度三维几何模型重现,采用先进的3D打印技术按1∶40比例尺制作3D打印点云数据的微缩模型.通过与实地测量数据对比分析得知,采用地面激光雷达测量方法采集点云数据的建筑物建模精度优于传统测量方法.本文研究成果可应用于古田会议旧址等文化遗产的文物修复、变形监测、虚拟重现等方面.

摘要： 激光扫描点云的点位误差与仪器、信号传播、扫描间隔、扫描距离、目标特性、激光入射角等因素有关,而已有的三维激光点云点位修正模型仅考虑仪器、信号传播、扫描间隔、扫描距离的影响.针对这一问题,本文通过研究不同入射角的光斑大小变化,推导任意入射角的点云点位修正模型,并通过模拟实验分析了不同距离的修正显著阈值,通过扫描实验检验了修正模型的有效性.

摘要： 本发明提供了一种三维激光扫描仪的金属三棱镜、安装轴和三维激光扫描仪，包括：金属三棱镜本体；金属三棱镜本体的轴线位置设置有连接孔；金属三棱镜本体的上底面的轴线位置设置有第一沉孔，其下底面的轴线位置设置有第二沉孔；金属三棱镜本体中，第二沉孔朝向上底面的一侧设置有第一通孔；第一通孔与第一沉孔之间设置有第二通孔；金属三棱镜本体的三个侧面均镀设有反射膜；上述金属三棱镜通过其匹配的安装轴和动力供给装置组成三维激光扫描仪；其使用金属三棱镜，通过金属三棱镜结合安装轴组成三维激光扫描仪，其中，金属三棱镜的机械加工性能好且加工精度高，可根据需要开展特异性的设计；并且，金属三棱镜在元件加工和装配过程中，不易损伤。

摘要： 本发明涉及一种移动式三维激光扫描系统及移动式三维激光扫描方法。三维点云扫描仪器、传感组件分别与第一信号处理器电连接。三维点云扫描仪器用于在不同的扫描位置进行三维扫描并得出相应的点云数据。第一信号处理器用于根据传感组件采集的数据、并利用同时定位与制图算法实时更新可移动扫描设备扫描中心的位置和姿态信息，还用于将任一扫描中心对应的点云数据根据扫描中心实时的位置和姿态信息配准至世界坐标系中。传感组件用于测量同时定位与制图算法所需的各项参数。该系统及方法在扫描过程进行的同时能够自动更新各扫描中心的位置及姿态信息，从而实现全自动的注册方式，提高了效率，而且操作简单。

摘要： 本发明提供了一种三维激光扫描仪中的反射镜和三维激光扫描仪，包括：金属反射镜和底座；金属反射镜至少包括一个位于底部的底面和一个倾斜的侧面；金属反射镜的底部与底座一体化设置；底座上设置有中心通孔，中心通孔贯通底座与金属反射镜的顶部，以便激光发射器发射的激光通过中心通孔射出；金属反射镜的倾斜的侧面为经过光学加工的反射面，用于将接收到的激光进行反射；采用共轴金属反射镜，与现有技术中的旁轴光路的涉及应用三维激光扫描仪中可行性较差相比，其对装配精度要求低，适合产线高效率装配，并且元件为金属材质，不会因装配生产或产品在恶劣的使用环境下导致破损的问题，提高了产品的稳定性和可靠性。

摘要： 本发明提供了一种多线阵列激光三维扫描系统及多线阵列激光三维扫描方法，该系统通过可编程门阵列FPGA实现多线阵列激光三维扫描系统的精确同步和逻辑控制，采用线激光器阵列作为投影图案光源，通过可编程门阵列FPGA向立体视觉图像传感器和线激光器阵列发送触发信号，上位机接收到立体视觉图像传感器拍摄的图像对，并对该图像对中的激光线阵图案进行编码解码及三维重建，对被测物体表面特征点进行三维重建和不同时刻间三维特征点匹配对齐，采用光学跟踪技术对匹配计算进行预测和纠错，用于时域激光三维扫描数据的配准拼接，同时实时进行测量误差等级评估并反馈至误差反馈控制器做出调整指示，从而完成低成本、高效率、高可靠性和高精度的激光三维扫描。

摘要： 本发明提供了一种多线阵列激光三维扫描系统及多线阵列激光三维扫描方法，该系统通过可编程门阵列FPGA实现多线阵列激光三维扫描系统的精确同步和逻辑控制，采用线激光器阵列作为投影图案光源，通过FPGA向立体视觉图像传感器、惯性传感器和线激光器阵列发送触发信号，上位机接收立体视觉图像传感器拍摄的图像对，对该图像对中的激光线阵图案进行编码解码及三维重建，对被测物体表面特征点进行三维重建和不同时刻间三维特征点匹配对齐，采用混合传感定位技术对匹配计算进行预测和纠错，用于时域激光三维扫描数据的配准拼接，同时实时进行测量误差等级评估并反馈至误差反馈控制器做出调整指示，从而实现低成本、高效率、高可靠性和高精度的激光三维扫描。

摘要： 本发明提供了一种三维激光扫描仪的金属三棱镜、安装轴和三维激光扫描仪，包括：金属三棱镜本体；金属三棱镜本体的轴线位置设置有连接孔；金属三棱镜本体的上底面的轴线位置设置有第一沉孔，其下底面的轴线位置设置有第二沉孔；金属三棱镜本体中，第二沉孔朝向上底面的一侧设置有第一通孔；第一通孔与第一沉孔之间设置有第二通孔；金属三棱镜本体的三个侧面均镀设有反射膜；上述金属三棱镜通过其匹配的安装轴和动力供给装置组成三维激光扫描仪；其使用金属三棱镜，通过金属三棱镜结合安装轴组成三维激光扫描仪，其中，金属三棱镜的机械加工性能好且加工精度高，可根据需要开展特异性的设计；并且，金属三棱镜在元件加工和装配过程中，不易损伤。

摘要： 活立木三维激光扫描升降平台，本发明为解决活立木的扫描测量数据精度不高，获取得到的光学图像模糊不清等问题，提出一种活立木三维激光扫描升降平台，其具有基座部、升降机构和扫描平台，所述基座部上安装升降机构，升降机构上安装扫描平台，通过控制升降机构能够使扫描平台相对于基座部进行水平升降运动；基座部具有开口且平面呈U字形平面，基座部包括基座本体及相对设置的基座左臂和基座右臂。本发明的有益效果是：能够获得完整的活立木树干表面形貌扫描点云数据，使完整的活立木树干表面三维图像能够在计算机中被准确还原，减少后期图像拼接处理的工作量，同时提高信号采集的速度和稳定。本发明还公开了一种活立木三维激光扫描装置。

摘要： 本实用新型提供了一种三维激光扫描仪的金属三棱镜、安装轴和三维激光扫描仪，包括：金属三棱镜本体；金属三棱镜本体的轴线位置设置有连接孔；金属三棱镜本体的上底面的轴线位置设置有第一沉孔，其下底面的轴线位置设置有第二沉孔；金属三棱镜本体中，第二沉孔朝向上底面的一侧设置有第一通孔；第一通孔与第一沉孔之间设置有第二通孔；金属三棱镜本体的三个侧面均镀设有反射膜；上述金属三棱镜通过其匹配的安装轴和动力供给装置组成三维激光扫描仪；其使用金属三棱镜，通过金属三棱镜结合安装轴组成三维激光扫描仪，其中，金属三棱镜的机械加工性能好且加工精度高，可根据需要开展特异性的设计；且金属三棱镜在元件加工和装配过程中，不易损伤。

摘要： 本实用新型提供了一种三维激光扫描仪中的反射镜和三维激光扫描仪，包括：金属反射镜和底座；金属反射镜至少包括一个位于底部的底面和一个倾斜的侧面；金属反射镜的底部与底座一体化设置；底座上设置有中心通孔，中心通孔贯通底座与金属反射镜的顶部，以便激光发射器发射的激光通过中心通孔射出；金属反射镜的倾斜的侧面为经过光学加工的反射面，用于将接收到的激光进行反射；采用共轴金属反射镜，与现有技术中的旁轴光路的涉及应用三维激光扫描仪中可行性较差相比，其对装配精度要求低，适合产线高效率装配，并且元件为金属材质，不会因装配生产或产品在恶劣的使用环境下导致破损的问题，提高了产品的稳定性和可靠性。

摘要： 活立木三维激光扫描升降平台，本实用新型为解决活立木的扫描测量数据精度不高，获取得到的光学图像模糊不清等问题，提出一种活立木三维激光扫描升降平台，其具有基座部、升降机构和扫描平台，所述基座部上安装升降机构，升降机构上安装扫描平台，通过控制升降机构能够使扫描平台相对于基座部进行水平升降运动；基座部具有开口且平面呈U字形平面，基座部包括基座本体及相对设置的基座左臂和基座右臂。本实用新型的有益效果是：能够获得完整的活立木树干表面形貌扫描点云数据，使完整的活立木树干表面三维图像能够在计算机中被准确还原，减少后期图像拼接处理的工作量，同时提高信号采集的速度和稳定。本实用新型还公开了一种活立木三维激光扫描装置。