三維激光掃描儀作為不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪的新技術(shù)之一，在近年行業(yè)內(nèi)中很有競(jìng)爭(zhēng)力，甚至成為了評(píng)價(jià)一家測(cè)繪公司的標(biāo)準(zhǔn)，這完全體現(xiàn)了他的重要性，那么他的工作原理是怎樣的，在建筑領(lǐng)域又有怎樣應(yīng)用的呢，下面湖南超立方就帶您來詳細(xì)了解一下。
一、工作原理
一、工作原理
3D激光掃描儀由快速準(zhǔn)確的激光測(cè)距儀組成，具有一組反射棱鏡，可以引導(dǎo)激光并以均勻的角速度掃描。工作方式是激光測(cè)距儀在積極發(fā)射激光的同時(shí)，接收自然物表面反射的信號(hào)，可以測(cè)量距離，對(duì)每個(gè)掃描點(diǎn)，可以測(cè)量從檢查點(diǎn)到掃描點(diǎn)的傾斜距離，還可以得到掃描的水平和垂直方向角以及每個(gè)掃描點(diǎn)和樁號(hào)之間的空間相對(duì)坐標(biāo)。如果您知道工作站的空間坐標(biāo)，則可以獲得每個(gè)掃描點(diǎn)的三維坐標(biāo)。根據(jù)掃描平臺(tái)的不同，三維激光掃描儀可分為地面型激光掃描系統(tǒng)、機(jī)載激光掃描系統(tǒng)和便攜式激光掃描系統(tǒng)。
本文使用地面三維激光掃描儀。該掃描儀的工作方式是，三維激光掃描儀發(fā)射器通過物體表面分散，沿著幾乎相同的路徑向接收器發(fā)送激光脈沖信號(hào)。可以計(jì)算每日標(biāo)點(diǎn)符號(hào)P和掃描儀距離S，控制編碼器，測(cè)量各激光脈沖的橫向掃描角度觀察和縱向掃描角度觀察。三維激光掃描測(cè)量通常是儀器用戶坐標(biāo)系。x軸在側(cè)面掃描面內(nèi)，y軸在側(cè)面掃描面內(nèi)垂直于x軸，z軸垂直于側(cè)面掃描面。得到p的坐標(biāo)。
二、發(fā)展前景
三維激光掃描的主要特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性、主動(dòng)性和適應(yīng)性好。3D激光掃描數(shù)據(jù)可以通過簡(jiǎn)單的處理直接使用，而無需復(fù)雜耗時(shí)的數(shù)據(jù)后處理。而且不需要與測(cè)量的物體接觸，可以在很多復(fù)雜的環(huán)境中應(yīng)用。而且，與GPS等一起，還可以制作更強(qiáng)、更多的應(yīng)用程序。三維激光掃描技術(shù)廣泛應(yīng)用于文化遺產(chǎn)保護(hù)、建筑、規(guī)劃、土木工程、工廠改造、室內(nèi)設(shè)計(jì)、建筑監(jiān)測(cè)、交通事故處理、法律證據(jù)收集、災(zāi)害評(píng)估、船舶設(shè)計(jì)、數(shù)字城市、軍事分析等領(lǐng)域，相信隨著技術(shù)的發(fā)展，三維激光掃描技術(shù)將越來越適用。
三、建筑領(lǐng)域的應(yīng)用
1.注冊(cè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)
掃描的物體通常比較復(fù)雜，但一次掃描只能獲得被測(cè)試物體一側(cè)的三維數(shù)據(jù)。要獲得整個(gè)物體的表面模型，必須從不同的視點(diǎn)收集物體的三維模型，并將得到的數(shù)據(jù)結(jié)合起來，得到物體的完整表面模型。目標(biāo)按功能可以分為轉(zhuǎn)向目標(biāo)和控制目標(biāo)，轉(zhuǎn)向目標(biāo)用于兩站點(diǎn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)注冊(cè)，控制目標(biāo)用于將點(diǎn)云數(shù)據(jù)修改為實(shí)際坐標(biāo)。縫合目標(biāo)和控制目標(biāo)必須以高分辨率掃描，以便準(zhǔn)確提取目標(biāo)中心點(diǎn)。控制目標(biāo)可以使用平面目標(biāo)，并且可以使用整個(gè)工作站測(cè)量，以便在控制網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系中獲取坐標(biāo)。為了防止目標(biāo)的移動(dòng)和損失，目標(biāo)測(cè)量在一站掃描結(jié)束后立即進(jìn)行。拼接方法：直接方法地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；間接方法的地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可以連接相鄰樁號(hào)處重疊的點(diǎn)云，連接點(diǎn)可以使用專用目標(biāo)。連接時(shí)使用特征點(diǎn)作為連接點(diǎn)的間接方法的地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
2.處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)的步驟
主要是在地面激光三維掃描儀上使用點(diǎn)云處理軟件或第三方軟件，根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)創(chuàng)建相應(yīng)的三維模型。處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)通常包括去噪、多視圖對(duì)齊、減少數(shù)據(jù)、重建曲面等步驟。如果兩個(gè)掃描結(jié)果深度數(shù)據(jù)注冊(cè)在同一個(gè)坐標(biāo)系中，則匹配部分必須有兩個(gè)數(shù)據(jù)層，這樣才能產(chǎn)生數(shù)據(jù)的重復(fù)和不一致。因此，必須將這兩個(gè)數(shù)據(jù)合并在一起。另外，激光掃描獲得的深度數(shù)據(jù)通常是不連續(xù)的點(diǎn)云，無法真實(shí)準(zhǔn)確地表示實(shí)際物體和場(chǎng)景的表面。使用點(diǎn)云創(chuàng)建三角形網(wǎng)格通常是有效的方法。
3.紋理貼圖
通過前面的過程可以得到場(chǎng)景的幾何模型，幾何精度已經(jīng)很好了。但是，為了滿足可視化的需要，必須為幾何模型指定顏色，才能繪制為真實(shí)的三維模型。為此，需要將拍攝場(chǎng)景的一系列彩色照片映射到幾何模型上。也就是說，需要解決從照片到幾何的映射問題。在更通用的三維模型處理軟件中，通過執(zhí)行紋理映射和模型優(yōu)化處理(包括拓?fù)溴e(cuò)誤檢查、漏洞修補(bǔ)、簡(jiǎn)化模型平滑等)，將能夠獲得更好結(jié)果的模型導(dǎo)出到三維GIS平臺(tái)。
以上就是關(guān)于三維激光掃描儀工作原理和建筑行業(yè)應(yīng)用的介紹，由于篇幅問題這里只是簡(jiǎn)單的介紹了一些他重點(diǎn)的一些應(yīng)用，如果您還有關(guān)于他的其他疑問或者需求可以觀看本欄目的其他文章。
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