三维扫描服务方案内容

三维扫描服务方案内容
三维扫描服务方案内容

随着科学技术的高速发展,近几年三维激光扫描技术的发展也日渐成熟,三维激光扫描仪的巨大优势就在于可以快速扫描被测物体,不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。因此,其已经成为当前研究的热点之一,并在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。

PS:不同的场景适用的三维扫描设备并不相同,每一款设备都有其最适用的场景,所以不要想着一款设备走天下。比如对于几厘米至至几米的的高精度工业类检测、逆向场景,高精度的手持三维扫描仪是比较好的选择方案;而几百上千米的大型工厂数字化、建筑测绘等,精度要求较低,为了尽快将建筑、管道等信息全部记录下来,方便后期二维出图与三维建模,那么架站式地面三维激光扫描仪就很合适;而比如既要色彩高还原度、又要精细度、还要兼顾大场景的情况(比如文化遗产文物古建类),就需要在架设高专业度的的灯光条件下,结合大小空间不同的三维扫描设备来进行。

总之,三维扫描是一种收集信息的技术手段,目的是为了服务您意图实现的结果,因此在三维扫描之前,您就需要清晰了解您的用途,比如工业零部件的检测、逆向的设备,与高还原度要求的带色彩纹理的设备就会有差异。

如果您觉得有些发懵,有一个比较“偷懒”的方法就是将您的需求“外包出去”,在业界内更资深、更高级别的综合性三维数字化方案解决商处“定制”方案,一方面,三维数字化方案解决商会根据您的实际需求来为您定制方案,帮您选择适合哪种类型的产品,用哪个品牌性价比更高,以及具有场景针对性的后期软、硬件培训,而单一品牌的厂家,可能是从产品销售方面来反推这个产品是否符合您的需求,有可能不是最符合您的实际情况。选择三维数字化方案解决商的优点另一方面在于由于其在业界内的话语权,可以获得比单独客户直接从厂家购买的“建议零售价”更好的价格,毕竟厂家面对的首要客户不是单独零散的业务。

以下就是三维扫描技术在一些行业的具体服务方案,大家可以简单的了解一下。

1.在大型建筑、地质、采矿及科研领域的应用方案

在城市及建筑测量领域,三维激光扫描仪不但可以完成建筑结构的测绘,得到三维建筑模型,并可以实现建筑施工质量监测。

地形测绘:三维激光扫描技术来自测绘领域,其最基本的应用之一就是地形图绘制。基于扫描的精细点云可直接生成三维地形模型,并可以自动提取等高线。实现一次测量,同时可获取三维及二维数据资料。与传统测绘手段相比,三维激光扫描具有:效率高、细节丰富、

成果形式多样(一次测量,地物、地形同时获得,自动得到DEM数据)、智能化、兼容性强等优点。

采矿:在采矿编制计划前,三维激光扫描可以搜集完整的开挖前三维基础数据,并可据此生成二维等高线图或二维工程图,为编制开采规划提供基础。在开采作业过程中,通过三维激光扫描对开采面的扫描,帮助我们快速生成三维模型,通过模型间的比对计算,可得到精确的开采量数据。三维激光扫描实现了快速测量、远程测量,减少了操作人员在恶劣环境中的工作时间。

变形监测:通过三维激光扫描仪,可以实现大型钢结构件、建筑构件,以及地貌等变形的监测。三维激光扫描仪辅助后处理软件可以达到模型表面毫米级的精确测绘,可充分胜任大型结构、工程或自然地貌变形的监测。

2.在文化遗产及文物保护方面的应用方案

在文化遗产及文物保护、文物发掘领域,三维激光扫描仪提供了全新的工具和方法来帮助我们更详尽的采集、记录相关信息,同时大量减少数据采集时间。

在文物保护过程中,文物资料的采集往往需要更详尽,这样才能有利于资料的整理保留和将来的修缮、研究。同时很多带有复杂曲面和线条的文物古迹很难用传统的测量工具进行度量,甚至很难用线画图或等高线图进行完善的记录。当采用合适的三维激光扫描仪时,我们可以得到高精度的点云信息,可以得到尺寸精准,色彩表达逼真的立体模型。

3.在工厂、大型结构、装备领域的应用方案

工厂:通过三维激光扫描仪的基础扫描,可以搜集机构或作业现场的完整三维信息,这些重要的基础信息为改建、设计、检测提供真实、高精度的数据源。基于此真实场景的设计让设计方案制订更全面、准确,并可以将设计模型与三维场景进行结合,以对设计进行虚拟校验,干涉检查,避免返工,提高效率,缩短工期,并节约成本。

大型钢结构、装备:对于大型钢结构及装备的生产和安装,三维激光扫描仪可以在设计前期完成现场基础数据的搜集;在大部件加工完成后,进行尺寸的扫描检查;部件在运往安装现场前,可通过相关

应用软件进行部件间的虚拟装配,实现虚拟检查,并可以直接放入安装场景扫描模型中实现虚拟现场安装。

船舶测量:其应用形式集中在船形验收、舱容计算、虚拟维修、虚拟安装等几个方面。在船舶受损修复、腐蚀检测、变形监测等方面三维激光扫描仪能发挥独到的功能。

4.基础设施建设领域应用方案

公路建设:在公路建设领域,从公路初建的地形测绘到公路改扩建,三维激光扫描系统都能提供极大的帮助。尤其在繁忙的道路上,利用地面三维激光扫描仪进行测绘,可以不进行或少进行交通管制。测量设站更自由,测量场景全面,一次测量可以得到大量全面的相关信息。

铁路建设:三维激光扫描仪可完成全景测量,因此对于铁路站场或某特定路段,可以一次完成线路设施、相关建筑物及周边场景的实尺寸三维空间信息的搜集。这些完整的信息可用于后续设计及计算、评估或虚拟设计。

隧道工程:三维激光扫描仪可以代替常规的测量手段,完成基础信息搜集,并可以对施工中或完工隧道进行扫描,得到高精度的点云

模型。在点云模型上可以直接抽取断面数据来对隧道工程的质量、状态进行评价、验收。

桥梁改建:获取桥梁现状的扫描数据,基于点云数据生成三维桥梁模型。在真三维的环境设计桥梁的改造方案。或者直接基于点云快速绘制桥梁的二维结构图,按照传统的流程对桥梁的改造制定方案。

水利、机场及港口工程:工程调研阶段,可通过三维激光扫描搜集精确、详实的基础数据,供论证和规划参考;在工程设计阶段,精准的现场数据直接让设计人员坐在办公室中完成现场测量,并可利用相关软件直接、快速完成基于三维模型的土石方量计算;设计完成阶段可利用扫描的三维模型完成设计的验证。

5.在医疗领域的应用方案

三维激光扫描技术,可方便、有效地获取被测物体表面的三维坐标并重建三维图像,具有速度快、精度高、信息量大、无辐射、非接触、安全、可视化等优点,在医学表面测绘中表现出突出优势,在口腔,整形,矫形等方面的应用现状具有广阔的前景。

6.在影视作品领域的应用方案

三维扫描还可以用于影视作品的制作,譬如角色的创建,主要表现在数字替身和精细模型创建两方面,都是以真人为扫描对象,以此来获得演员的三维模型和细节特征,之后再通过逆向过程软件进行后期的数据修补和局部细化,进而获得具有高逼真度的三维模型。

上海沪敖信息科技有限公司是一家致力于三维数字化行业解决方案的技术型企业。公司以行业应用为出发点,为客户提供三维数字化采集、三维数据处理等一系列服务。沪敖拥有手持三维扫描仪、小空间三维扫描仪、地面三维激光扫描仪、无人机实景三维系统、3D

打印机等多种技术手段,是行业内知名设备的签约合作伙伴。从几厘米到几十米的对象、或从几米到上千米的三维空间,沪敖均可提供涵盖软硬件产品和技术服务的完整解决方案。

三维激光扫描仪的原理与其应用

三维激光扫描仪 2.1三维激光扫描仪研究背景 自上个世纪60年代激光技术已经开始出现,激光技术以其单一性和高聚积度在20世纪获得巨大发展。实现了从一维到二维直至今天广泛应用的三维测量的发展,实现了无合作目标的快速高精度测量。而且数字地球,数字城市等一系列概念的提出,我们可以看到:信息表达从二维到三维方向的转化,从静态到动态的过渡将是推动我国信息化建设和社会经资源环境可持续发展的重要武器。目前,各种各样的三维数据获取工具和手段不断地涌现,推动着三维空间数据获取向着实时化、集成化、数字化、动态化和智能化的方向不断地发展,三维建模和曲面重构的应用也越来越广泛[1]。传统的测绘技术主要是单点精确测量,难以满足建模中所需要的精度、数量以及速度的要求。而三维激光扫描技术采用的是现代高精度传感技术,它可以采用无接触方式,能够深入到复杂的现场环境及空间中进行扫描操作。可以直接获取各种实体或实景的三维数据,得到被测物体表面的采样点集合“点云”,具有快速、简便、准确的特点。基于点云模型的数据和距离影像数据可以快速重构出目标的三维模型,并能获得三维空间的线、面、体等各种实验数据,如测绘、计量、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实等。 其中,地面三维激光扫描技术的研究,已经成为测绘领域中的一个新的研究热点。它采用非接触式高速激光测量的方式,能够获取复杂物体的几何图形数据和影像数据,最终由后处理数据的软件对采集的点云数据和影像数据进行处理,并转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型,能以多种不同的格式输出,满足空间信息数据库的数据源和不同项目的需要。目前这项技术已经广泛应用到文物的保护、建筑物的变形监测、三维数字地球和城市的场景重建、堆积物的测定等多个方面。 2.2 三维激光扫描技术研究现状 2.2.1 主要的三维激光扫描仪介绍 随着三维激光扫描技术研究领域的不断扩大,生产扫描仪的商家也越来越多。主要的有瑞士Leica公司,美国的FARO公司和3D DIGITAL公司、奥地利的RIGEL公司、加拿大的OpTech公司、法国MENSI公司、中国的北京荣创兴业科技发展公司等。这些扫描仪在扫描距离、扫描精度、点间距和数量、光斑点的大小等指标有所不同[2]。主要的分类见图1-1和表1-1。

三维激光扫描系统

三维激光扫描系统 基本介绍 三维测量可定义为“一种具有可作三个方向移动的探测器,可在三个相互垂直的导轨上移动,此探测器以接触或非接触等方式传送讯号,三个轴的位移测量系统经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功能的测量”。三维测量的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。 应用领域 机械、汽车、航空、军工、家具、工具原型等测量高精度的几何零部件以及测量复杂形状的机械零部件。 三维测量技术的应用领域: 最近几年,三维激光扫描技术不断发展并日渐成熟,目前三维扫描设备也逐渐商业化,三维激光扫描仪的巨大优势就在于可以快速扫描被测物体,不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。因此,其已经成为当前研究的热点之一,并在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。 (1)测绘工程领域:大坝和电站基础地形测量、公路测绘,铁路测绘,河道测绘,桥梁、建筑物地基等测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。 (2)结构测量方面:桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、监测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间面积、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量;管道、线路测量、各类机械制造安装。 (3)建筑、古迹测量方面:建筑物内部及外观的测量保真、古迹(古建筑、雕像等)的保护测量、文物修复,古建筑测量、资料保存等古迹保护,遗址测绘,赝品成像,现场虚拟模型,现场保护性影像记录。 (4)紧急服务业:反恐怖主义,陆地侦察和攻击测绘,监视,移动侦察,灾害估计,交通事故正射图,犯罪现场正射图,森林火灾监控,滑坡泥石流预警,灾害预警和现场监测,核泄露监测。 (5)娱乐业:用于电影产品的设计,为电影演员和场景进行的设计,3D游戏的开发,虚拟博物馆,虚拟旅游指导,人工成像,场景虚拟,现场虚拟。 三维测量方式 1)将被测物体置于三坐标测量空间,可获得被测物体上各测点的坐标位置,这项技术就是三坐标测量机的原理。三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一,可以替代多种表面测量工具,减少复杂的测量任务所需的时间,为操作者提供关于生产过程状况的有用信息。

三维扫描技术应用背景

背景 特种承压设备的设计、生产、安装、使用等环节受质监局监管,监管中检验检测环节交由我们单位完成,检验完成后出具报告给用户并提交给质监局,作为使用证发证依据。法定检验检有制作监检、安装监检及法定检验。法定检验按检验内容不同,周期分为半年、一年、两年、三年不等。 以压力管线为例,管线类设备分布错综复杂:

对象 锅炉(2-50米高) 压力管道(附属阀门、连接压力容器、锅炉等设备) 安全阀 压力容器(1-10几米) 作业场所 厂区外(供气供热等长输设备) 厂区内(建筑物外) 建筑物内(交错、横穿房间楼层、存在天花板夹层、墙里、有可能人无法爬进去的地方。) 业务 1、管道制造监检 2、管道安装监检 3、管道法定定期监检(半年、1年、3年、6年)

=全面检验,资料审查,宏观检查、安全保护装置,单线图, =超声波检测,金相分析,壁厚测定,泄漏性试验,红外成像检测,硬度测定, =导波检测报告,耐压强度校验报告、红外成像检测 =安全状况等级评定,超标缺陷安全等级评定 =等等 三维激光扫描成果 1、通过三维扫描技术,可以获取设备点云数据,从点云提取三维模型实现设备对象化,与业务数据关联,建设基于三维仿真的数字化工厂; 2、在检验检测过程中应用三维扫描设备,快速获取设备外形特征、走向分布规律,智能的自动的获取设备1比1的数字模型信息,自动生成检验检测过程中需要的过程数据,比如单线图、设备采样点位置、检验轨迹顺序等(以往的方式是手绘); 3、基于提取的三维模型,搭建三维仿真数字工厂,快速精准定位设备,实现1比1精细化管理设备,实现设备物联网。 设备应用方式 1、寻找测绘公司以测绘工程方式立项采集用户设备的三维激光扫描点云数据,租用设备,并提取设备三维数字模型,建立广州特种承压设备基础数据库,作为广州特种承压设备的静态基础数据,在上建设应用以及在工作里实现数据维护。 2、单位成立三维激光扫描采集小组,采购激光扫描仪器,专门找时间去到用户厂区对设备进行扫描,并进行数据处理。 3、采购激光扫描仪模块,研究快速智能自动设备三维模型的方法,集成、改造硬件,开发配套软件,在检验检测过程中使用扫描仪辅助检验检测。提高检验检测的效率,便捷的获取更丰富更完善的检验检测辅助数据并采集设备的点云数据及三维模型数据。 建设需求 1、改造设备,便于在实际特种承压设备生产环节中可以方便携带,方便使

三维激光扫描仪的使用说明

甘肃启奥地理信息工程服务有限公司 三维激光扫描仪 使用规范 二零一二年十二月

三维激光扫描仪以其长距离,高精度,快速度数据扫描的特点,能在条件恶劣,人员无法抵达的环境里,完成了一系列高难度、高强度的测绘任务,发挥出了其独有的优势,给我们测绘带来前所未有的效益。在使用RIEGL VZ-1000近一年半的时间里,我们也总结了很多经验,我将此仪器的常规操作做一简要总结,作为基本的使用规范: 一、外业基础工作 1.配件及外业准备工作 三维激光扫描仪外业测绘所需配件有:RIEGL VZ-1000主机、充电器、电瓶、电瓶充电器、数据线、电源线、笔记本电脑(电池,鼠标等)。 辅助设备:RTK1+1模式、仪器箱、内六方扳手、背包(仪器保护小棉袄)、木质脚架,简易脚架、记录本、觇板、反射贴片,卷尺等。 2.充电 1)三维激光扫描仪自带电池直接可以充电,由于其自身的电池保护功能在电池电量没有完全用完的情况下,首先开机放电,让其正常耗电,电量小于10%以下,电量显示为红色,方可继续充电,否则无法充电。充电时间保持8小时以上。 2)电瓶充电时,必须严格按照正负极标注进行接线,严禁违规操作。接通电瓶充电器,绿灯亮后,在仪表盘上,电压设置12V,电流设置18A以上。充电时间保持10小时以上。 3)其余设备(RTK、笔记本电脑、对讲机等)按正常标准充电,

充分保证野外工作的顺利经行 3.外业数据采集 1)找到合适的仪器架设位置后,固定脚架,使其基本平整,将扫描仪固定到脚架上,拧紧连接螺旋。先连接数据线(注意卡口,切记野蛮连接),如果需用电瓶供电,再连接电源线缆。打开供电按钮,启动一起,同时启动电脑。在距离扫描仪15米左右视野开阔的地方,固定简易脚架,设置反射贴片位置,并记录反射贴片高度,反射贴片正对扫描仪。 2)扫描仪开机后,仪器下方出现激光束投射到地面上,找准激光位置,做好标记,量取仪器高并记录(激光投射地面点到脚架基座的高度,单位m)。 3)笔记本启动后,桌面上点击图标,启动软件,进入软件操作界面(见图1)。 图1 软件操作界面

三维激光扫描仪

利用三维激光扫描仪提取塌陷裂缝 张飞跃 (西安科技大学,陕西西安 710600) 摘要:三维激光扫描技术作为一种新兴的测量技术,是一种先进的、自动化的、非接触式、高精度三维激光技术,是继GPS之后测量技术的又一次革新。由于地面沉降引起的地裂缝是一种日趋普遍且显著的地质问题,对矿区地表作物及生态产生重大影响。利用三维激光扫描仪并结合数字图像技术提取塌陷裂缝是对三维激光技术应用的又一次扩展。论文对三维激光扫描仪进行了详细的介绍说明并通过对矿区实地数据的处理和分析,探索三维激光扫描仪在地表变形监测领域的应用理论和方法。 关键词:三维激光扫描技术,点云数据处理,数字滤波,裂缝信息提取 Using three-dimensional laser scanner to extract Surface crack ZHANG Fei-Yue (xi’an university of science and technology) Abstract:As a new measurement technique,three-dimensional laser scanning technology is an advanced, automated, non-contact, high-precision three-dimensional laser technology, following another GPS measurement technology innovations. Due to cracks caused by ground subsidence is a common and increasingly significant geological problems, there has a significant impact on the mine surface crops and https://www.360docs.net/doc/838580818.html,ing three-dimensional laser scanner and digital image technology to extract collapse crack is another expansion of three-dimensional laser technology .This paper has been illustrated and described in detail by mine field data processing and analysis for three-dimensional laser scanner,to explore the three-dimensional laser scanner application theory and methods in the field of surface deformation monitoring. Key words: Three-dimensional laser scanning technology,Point cloud data processing,Digital Filter,Cracks information extraction 0 引言 三维激光扫描系统是一种集高新科技于一身的空间数据获取系统。利用地面三维激光扫描技术,可以进行复杂地形地貌的地区或是管线设施密集的工厂进行扫描作业,并可以直接实现各种大型的、复杂的、不规则、标准或非标准的实体或实景三维数据完整的采集,进而快速重构出实体目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据。同时,还可对采集的三维激光点云数据进行各种后处理分析,如测绘、分析、模拟、展示、监测、虚拟现实等操作。 在矿山开采沉陷研究中,传统地表沉陷观测方法在地表变形盆地主断面上步设一定密度的监测点获取地表变形数据。监测点数量有限,并且在较长的观测周期中出现因监测点难以保护而造成点位丢失的现象,给之后的数据处理工作带来

三维激光扫描仪使用说明

三维激光扫描仪使用说明 1、三维激光扫描原理 Trimble GX200三维激光扫描系统由三维激光扫描仪、数码相机、扫描仪旋转平台、软件控制平台,数据处理平台及电源和其它附件设备共同构成,是一种集成了多种高新技术的新型空间信息数据获取手段。地面三维激光扫描系统的工作原理:首先由激光脉冲二极管发射出激光脉冲信号,经过旋转棱镜,射向目标,然后通过探测器,接收反射回来的激光脉冲信号,并由记录器记录,最后转换成能够直接识别处理的数据信息,经过软件处理实现实体建模输出。 2、三维激光扫描工作流程 应用三维激光测量技术采集数据的工作过程大致可以分为计划制定、外业数据采集和内业数据处理三部分。在具体工作展开之前首先需要制定详细的工作计划,做一些准备工作,主要包括:根据扫描对象的不同和精度的具体要求设计一条合适的扫描路线、确定恰当的采样密度、大致确定扫描仪至扫描物体的距离、设站数、大致的设站位置等等;外业工作主要是采集数据:主要包括数据采集、现场分析采集到的数据是否大致符合要求、进行初步的质量分析和控制等等;内业数据处理是最重要也是工作量最大的一环,主要包括:外业采集到的激光扫描原始数据的显示,数据的规则格网化,数据滤波、分类、分割,数据的压缩,图像处理,模式识别等等。 3、三维激光扫描仪用途 目前Trimble GX200三维激光扫描仪的主要用途为工程测量、地形测景、虚拟现实和模拟可视化、矿区土方开挖断面和体积测量、工业制造、变形测量、加工检测、施工控测、事故调查、历史古迹的调查与恢复,以及特殊动画效果的测量等。 4、本校对三维激光扫描仪主要用途说明 本校对Trimble GX200三维激光扫描的主要用途有如下三个方面: (1)本科生可以运用三维激光扫描仪进行相关的教学实验,用于建立简单的建筑物模型,了解外业操作和内业数据处理的基本方法,使自己掌握先进的测量仪器,拓宽自己知识面,为以后进一步的研究打下基础。 (2)硕士研究生可以结合本专业情况运用三维激光扫描仪进行各种实验项目,例如可以在变形监测方面运用仪器进行相关实验,获得测量数据进行相关的后续研究。 (3)博士研究生可以更深入对三维激光扫描系统进行理论研究。例如三维激光扫描仪工作原理的研究,相关数据处理软件的研究和开发,三维激光测量系统理论方法的研究等。

浅谈三维激光扫描技术原理及应用

浅谈三维激光扫描技术原理及应用 摘要:三维激光扫描技术是—种新型的测绘技术,被称为“实景复制技术”。本文介绍了三维激光扫描仪的系统分类、基本原理、技术特点,探讨了三维激光扫描技术的应用。 关键词:三维激光扫描技术工作原理技术特点应用 1、引言 近年来,随着工程测量服务领域的不断拓宽以及三维设计制造对测量精度的要求,传统的测量仪器如全站仪、断面仪等已不能满足高精度的三维坐标采集和“逆向工程”的需要。相比这些传统的测量技术,三维激光扫描技术具有极大的技术优势,特别是在数据采集方面,具有高效、快捷、精确、简便等特点,被广泛的应用于各个领域。 2、三维激光扫描技术 随着三维激光扫描仪在工程领域的广泛应用,这项国际上近期发展的高新技术已经引起了广大科研人员的关注。这种技术采用非接触式高速激光测量方式,来获取地形或复杂物体的几何图形数据和影像数据,最终通过后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理分析,转换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或者建立结构复杂、不规则场景的三维可视化模型,既省时又省力,同时点云还可输出多种不同的数据格式,做为空间数据库的数据源和满足不同应用的需要。 2.1 三维激光扫描系统组成 整个系统通常由以下四部分组成:1)三维激光扫描仪;2)数码相机;3)后处理软件;4)电源以及附属设备。如图1: 图1 地面激光扫描仪系统组成与坐标系 2.2 三维激光扫描仪的分类 三维激光扫描仪按照扫描平台可以分为:机载(或星载)激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统。 三维激光扫描仪作为现今时效性最强的三维数据获取工具,按照其有效扫描距离可进行如下分类: (1)短距离激光扫描仪:其最长扫描距离不超过3m,一般最佳扫描距离为

三维扫描技术可以应用在哪些领域

三维扫描技术可以应用在哪些领域 1、测绘工程领域:大坝和电站基础地形测量、公路测绘、铁路测绘、河道测绘,桥梁、建筑物等测绘、地质科考、滑坡检测、隧道的监测及变形监测、危险源检测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。 2.结构测量方面:桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间测量、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量;管道、线路测量、各类机械制造安装。 3.建筑、古迹测量及宣传方面:建筑物内部及外观的测量保真、古迹(古建筑、雕像等)的保护测量、文物修复,古建筑测量、文物数字化、数字化博物馆、文物的三维宣传展示、遗址测绘、赝品成像、现场虚拟模型、现场保护性影响记录等。 4.倾斜摄影方面:运用无人机倾斜成像、长途飞行、定点监察、实时图传、远端控制喊话(还记得疫情时期的无人机喊话吗,当时觉得好玩的不行)等功能,环境治理、城市电力线路巡检等。 5.紧急服务业:灾害估计,森林植被病虫害监测,紧急救援(如火灾救援、洪水救援、地震救援)等。 6.娱乐业:用于电影特效制作,虚拟场景,人工成像,虚拟道具等。 7.工业: 数字化工厂:对工厂进行全生命周期测量,工厂流水线改造,虚拟装配,动态模拟添加,更换设备,碰撞检查,生产三维动画,表现生

产工艺,同时监控设备工作过程、状态、报警; 数据验证:对物品进行扫描,将得到的三维数据与原三维图纸进行比较,快速准确的获得偏差,基于对比结果给出修正方案。 产品逆向:逆向工程(又称逆向技术),是一种产品设计技术再现过程,即对一项目标产品进行逆向分析及研究,从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素,以制作出功能相近,但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下,直接从成品分析,推导出产品的设计原理。 三维扫描技术对工业零部件进行扫描后可以直接生成三维数据,进行手工测量,通过第三方软件进行残损检测,出具二/三维分析报告,也可以逆向建模,参数化,生成CAD图纸,指导设计,开模,制造为实体产品。 8.油罐服务方面:油罐容积计量,油罐变形检测解决方案,油罐数据浏览存档,油罐数据量取、测量,半径及容积计算,容积表的生成。9.石油化工方面:实地坐标边界测量,地下管道测量,地上地物三维测量,作业区地形地貌测量,管线工艺收集绘制等。 10.PDMS/SP3D方面:石油化工、海洋工程作为生产生活中重要的支柱产业,具有工程量大、耗时长、数据复杂等独特性,泛生出多个专业化的设计、运维、元素库管理软件,其中英国AVEVA公司旗下的PDMS、E3D与瑞士Intergraph公司旗下的PDS、SP3D为目前主流

三维激光扫描技术

三维激光扫描技术 三维激光扫描技术 三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,作为20 世纪90 年代中期开始出现的一项高新技术,是测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命,通过高速激光扫描测量的方法,大面积、高分辨率地快速获取物体表面各个点的(x.y.z)坐标、反射率、(R.G.B)颜色等信息,由这些大量、密集的点信息可快速复建出1:1的真彩色三维点云模型,为后续的业处理、数据分析等工作提供准确依据。具有快速性,效益高、不接触性、穿透性、动态、主动性,高密度、高精度,数字化、自动化、实时性强等特点,很好的解决了目前空间信息技术发展实时性与准确性的颈瓶。它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型,主要通过高速激光扫描测量的方法,大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据,大量的空间点位信息。是快速建立物体的三维影像模型的一种全新的技术手段。三维激光扫描技术使工程大数据的应用在众多行业成为可能。如工业测量的逆向工程、对比检测;建筑工程中的竣工验收、改扩建设计;测量工程中的位移监测、地形测绘;考古项目中的数据存档与修复工程等等。 三维激光扫描原理 三维激光扫描仪利用激光测距的原理,通过高速测量记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点,因此相对于传统的单点测量,三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。 三维激光扫描技术引入建筑工程的意义 随着三维扫描技术的发展与成熟,它很快成为空间数据获取的一种重要技术手段,并在很多行业引起技术性变革的热潮。目前,国建筑行业处于变革的阶段,BIM在我们从事的行业中引爆,但是都处于一种建模,碰撞分析,检测等方面,但都没有深入衔接现实,忽略施工工地数据流与建筑信息模型间的流通转化,何谈运维,所以bim模型去哪了?并没有贯穿到bim 的全生命周期中去。三维激光扫描技术在BIM中的应用是最基础的一个重要环节,对现场实际数据的采

浅论三维激光扫描技术的应用及前景

浅论三维激光扫描技术的应用及前景 【摘要】三维激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术。作为一项新的数据获取手段,地面三维激光扫描仪可以快速、精确和高效地测量目标的三维影像数据,突破了传统的测量和数据处理方法,赢得了全新的研究和应用领域。本文简单介绍了三维激光扫描技术的工作原理、技术特点、工程应用和发展方向等几方面的状况。 【关键词】三维激光扫描;特点;应用 0 引言 随着科学技术的不断发展,出现了集成多种高新技术的新型测绘仪器—地面三维激光扫描仪,它采用非接触式高速激光测量方式,在复杂的现场和空间对被测物体进行快速扫描测量,直接获得激光点所接触的物体表面的三维坐标、色彩信息和反射强度—点云数据。点云数据经过计算机处理后,结合CAD可快速重构出被测物体的三维模型及线面、体、空间等各种制图数据。这项技术可用于变形监测、工程测量、地形测量、断面和体积测量等领域,具有不需要合作目标、高精度、高密度、高效率、全数字特征等优点。 1 地面三维激光扫描仪测量原理 地面三维激光扫描系统主要有三部分组成,扫描仪、控制器(计算机)和电源供应系统。激光扫描仪本身主要包括激光测距系统和激光扫描系统,同时也集成CCD和仪器内部控制和校正等系统。在仪器内,通过一个测量水平角的反射镜和一个测量天顶距的反射镜同步、快速而有序地旋转,将激光脉冲发射体发出的窄束激光脉冲依次扫过被测区域,测距模块测量每个激光脉冲的空间距离,同时扫描控制模块控制和测量每个脉冲激光的水平角和天顶距,最后按空间极坐标原理计算出扫描的激光点在被测物体上的三维坐标。扫描仪的内部有一个固定的空间直角坐标系统。当在一个扫描站上不能测量物体全部而需要在不同位置进行测量时;或者需要将扫描数据转换到特定的工程坐标系中时,都要涉及到坐标转换问题。为此,就需要测量一定数量的公共点,来计算坐标变换参数。为了保证转换精度,公共点一般采用特制的球面标志和平面标志。点云数据以某种内部格式存储,因此用户需要厂家专门的软件来读取和处理,OPTEC的ILRIS-3D软件,Cyrax2500的Cyclone软件、LMS-Z420的3D-RiSCAN软件、MENSI的Realworks 等都是功能强大的点云数据处理软件,他们都具有三维影像点云数据编辑、扫描数据拼接与合并、影像数据点三维空间量测、点云影像可视化、空间数据三维建模、纹理分析处理和数据转换等功能。三维激光扫描流程图如图1所示。

三维激光扫描系统

三维激光扫描系统 1.概述 三维光纤激光切割机是由专用光纤激光切割头、高精度电容式跟踪系统、光纤激光器以及工业机器人系统组成,对不同厚度的金属板材进行多角度、多方位柔性切割的先进设备。三维机器人激光切割机设备广泛应用于金属加工、机械制造及汽车零部件制造等对3D工件有加工需求的生产中。 2.三维光纤激光切割机器人 (1)三维激光切割原理激光通过激光器产生后,由反射镜传递并通过聚集镜照射到加工物品上,使加工物品(表面)受到强大的热能而温度急剧增加,使该点因高温而迅速的熔化或者汽化,配合激光头的运行轨迹从而达到加工目的。 (2)光纤的选择根据金属板材的厚度不同,选用不同的光纤激光器功率,三维切割光纤激光器的功率一般分200W、300W、400W、500W与1000W等多种规格;对不同功率的激光器配备不同的冷却系统,以保障激光器的正常工作。同时要根据机械臂的工作半径和加工工件的大小选定合适长度的操作光纤传输激光,以满足客户切割要求。 (3)辅助气体的要求三维光纤激光切割机采用的辅助气体是99.99%的氧气,这样对切割的精度、速度和切割的断面效果有很大的帮助。 耗电耗材: 系统耗电:<8KW(根据选配激光器功率大小而异) 零星耗材:<0.5元/小时(包括高功率激光器水冷系统的滤芯、切割头气嘴和切割头保护镜片) 吹气费用:<6元/小时(以用纯氧辅助切割2MM内碳钢为例) 性能指标: 激光功率:200W/300W/400W/500W/1000(根据工件材质和料厚可选) 激光波长:1070NM 工作区域:半径2米的半球形工作区域(选配半径2米的机械手) 切割速度:0-15米/分钟(根据功率大小和工件材质与厚度可调) 供电电源:三相交流380V 用电功率: <8KW(根据选配激光器功率大小而定) 冷却方式:风冷/水冷(根据选配激光器功率大小而定) 切割头焦距:5-7英寸(根据工件厚度可选)

三维激光扫描在影视业中的应用

三维激光扫描技术在影视业应用 平面扫描仪只能将平面图片信息数字化,摄像机只能拍摄物体某 侧面的信息,而三维激光扫描仪则克服了这些传统技术的局限性,能够对立体实物进行扫描,解决了将立体彩色世界的信息数字化并输入计算机这一瓶颈问题,实现“真实物体捕捉”及建模重现。 、影视特技制作 电影特技指的是利用特殊的拍摄制作技巧完成特殊效果的电影画面。数字电影特技在制作电影影像时,可以把形成影像的内容、场景、动作分开单独拍摄下来,以构成影像素材,然后把影像素材有机地、按照人的意志随心所欲的复合在一起,也可以把虚拟的内容复合在一 起,形成一个天衣无缝如同单一镜头拍摄下来的电影影像。三维激光扫描技术在电影特技制作方面,有着广泛的应用。激光扫描的速度和精度可以在几分钟内采集高清、高精度的环境、场景、物体和人物的三维数据。演员、场景、道具等由扫描实物建立计算机三维模型后, 许多危险的镜头只需要在计算机前操作鼠标就可以完成, 度快、 而且制作速效果好。随着扫描技术和计算机图形图像技术的飞速发展,计算 机影视特技技术越来越广泛地应用于影视、广告业,给人们带来了全新的视觉感受,实现了过去无法想像的特技效果,已经成为高质量影视、广告制作中不可缺少的手段。按照电影的类型和风格可使用不同的特殊效果技法,大体分类如下: 1.虚拟特殊化妆

通过运用三维扫描、特殊的材料、高超的制作工艺和逼真的表面处理等塑形方法,改变演员原有的外貌,制作出效果真实而生动的人物造型。例如《阿凡达》,让主演们在专门摄影镜头前进行3D头部 扫描和表演捕捉,然后将其输入数据库运用最先进的计算机生成影像 技术把拍摄的人物头像转化成虚拟图像模型,以配合VFX技术做出各 种特效变化,最终把观众带到一个真实感十足的东方魔幻世界。 十 图:影片《阿凡达》 \ y 52 图:电影《霍比特人》咕噜姆扮演者安迪-瑟金斯

三维激光扫描

9.3三维激光扫描仪及其在地形测量中的应用 三维激光扫描仪是无合作目标激光测距仪与角度测量系统组合的自动化快速测量系统,在复杂的现场和空间对被测物体进行快速扫描测量,直接获得激光点所接触的物体表面的水平方向、天顶距、斜距、和反射强度,自动存储并计算,或得点云数据。最远测量距离可达数千米,最高扫描频率可达每秒几十万,纵向扫描角θ接近90o,横向可绕仪器竖轴进行360o全圆扫描,扫描数据可通过TCP/IP协议自动传输到计算机,外置数码相机拍摄的场景图像可通过USB数据线同时传输到电脑中。点云数据经过计算机处理后,结合CAD可快速重构出被测物体的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据。 目前,生产三维激光扫描仪的公司很多,典型的有瑞典的Leica公司、美国的3DDIGITAL公司和Polhemus公司、奥地利的RIGEL公司、加拿大的OpTech 公司等。它们各自产品的测距精度、测距范围、数据采样率、最小点间距、模型化点定位精度、激光点大小、扫描视场、激光等级、激光波长等指标会有所不同,可根据不同的情况如成本、模型的精度要求等因素进行综合考虑之后,选用不同的三维激光扫描扫描仪产品。图12-21是几种不同型号的地面三维激光扫描仪。 一、地面三维激光扫描仪测量原理 无论扫描仪的类型如何,三维激光扫描仪的构造原理都是相似的。三维激光扫描仪的主要构造是由一台高速精确的激光测距仪,配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜组成。激光测距仪主动发射激光,同时接受由自然物表面反射的信号从而可以进行测距,针对每一个扫描点可测得测站至扫描点的斜距,再配合扫描的水平和垂直方向角,可以得到每一扫描点与测站的空间相对坐标。如果测站的空间坐标是已知的,则可以求得每一个扫描点的三维坐标。地面三维激光扫描仪测量原理图如图12-22所示。 地面三维激光扫描仪测量原理主要分为测距、扫描、测角和定向等4个方面。 1.测距原理 激光测距作为激光扫描技术的关键组成部分,对于激光扫描的定位、获取空间三维信息具有十分重要的作用。目前,测距方法主要有脉冲法和相位法。 脉冲测距法是通过测量发射和接收激光脉冲信号的时间差来间接获得被测目标的距离。激光发射器向目标发射一束脉冲信号,经目标反射后到达接收系统,

三维激光扫描分类及工作流程

一、地面激光扫描系统 1、概述 地面激光扫描仪系统类似于传统测量中的全站仪,它由一个激光扫描仪和一个内置或外置的数码相机,以及软件控制系统组成。二者的不同之处在于激光扫描仪采集的不是离散的单点三维坐标,而是一系列的“点云”数据。这些点云数据可以直接用来进行三维建模,而数码相机的功能就是提供对应模型的纹理信息。 2、工作原理 三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号,经物体表面漫反射后,沿几乎相同的路径反向传回到接收器,可以计算日标点P与扫描仪距离S,控制编码器同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值β。三维激光扫描测量一般为仪器自定义坐标系。X轴在横向扫描面内,Y轴在横向扫描面内与X轴垂直,Z轴与横向扫描面垂直。获得P的坐标。进而转 换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或三维模型。 3、作业流程 整个系统由地面三维激光扫描仪、数码相机、后处理软件、电源以及附属设备构成,它采用非接触式高速激光测量方式,获取地形或者复杂物体的几何图形数据和影像数据。最终由后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型,以多种不同的格式输出,满足空间信息数据库的数据源和不同应用的需要。 (1)、数据获取 利用软件平台控制三维激光扫描仪对特定的实体和反射参照点进行扫描,尽可能多的获取实体相关信息。三维激光扫描仪最终获取的是空间实体的几何位置信息,点云的发射密度值,以及内置或外置相机获取的影像信息。这些原始数据一并存储在特定的工程文件中。其中选择的反射参照点都具有高反射特性,它的布设可以根据不同的应用目的和需要选择不同的数量和型号,通常两幅重叠扫描中应有四到五个反射参照点。 (2)、数据处理 1) 数据预处理 数据获取完毕之后的第一步就是对获取的点云数据和影像数据进行预处理,

三维扫描技术

3D扫描仪 InSpeck 3D Mega Capturor DF InSpeck 3D Capturor DF 扫描仪类型: ? InSpeck 3D MEGA Capturor II单镜头三维扫描仪(SF或LF选择其一) InSpeck的创新的解决方案, 将真实的人物, 衣服甚至是任何形状的物品转换成高质量的3D模型。 ? InSpeck 3D MEGA Capturor DF双镜头三维扫描仪(SF和LF同时拥有自由切换)InSpeck对人体的高质量数字模型化设计了3D-DF系统(DF: Dual Field双域/双场)。 可组成系统类型: ? InSpeck 3D MEGA HALF Body全身三维扫描系统 3D FALF Body面对捕获人体半身的范围而设计。 ? InSpeck 3D MEGA FULL Body全身三维扫描系统 3D Full Body面对捕获人体全身的范围而设计。 ? InSpeck Multi Head System 这一系统由至少两个InSpeck 3D 扫描仪系统组成,这些扫描仪可以协同工作,在极短时间内捕捉到非常精确的三维模型。工作时所有扫描仪由一台计算机控制,从不同视角同时捕捉三维模型。 配套软件: ? InSpeck 3D FAPS 软件 配置扫描系统,调节扫描仪参数,获取扫描数据。和系统捆绑免费提供。 ? InSpeck 3D EM 软件

当3D数据被获取之后,可以在InSpeck的软件InSpeck EM中编辑。这个软件不但可以创建一个完整的3D模型而且可以提供多种调节和编辑的功能。比如重塑/塌陷多边形,编辑材质(2D/3D) 并且可以导出成多种3D文件格式,让大部分3D软件都可以读取并修改。比如Softimage、3D Studio MAX、MAYA、NURBS建模,子表面和变形工具等功能可以帮助加速产品化的流程。 3D 数字模型化产品市场上,不是很多公司都可以同时提供专业的软件和硬件设备,他们一般都只注重软件或者只注重硬件。然而InSpeck却可以把两方面都做的很好。因为软件和硬件都是由InSpeck开发,所以有最佳的兼容性。InSpeck EM可以直接导入InSpeck的扫描仪获得的数据,也可以导入OBJ文件格式。由于使用了EM,我们可以将很复杂的模型缝合(比如用多视角扫描下来的多个部分)。 数字卷选项 小场大场 电磁软件 建立完整的三维模型(360 ° )。 InSpeck电磁软件-线框

三维激光扫描技术

激光扫描仪是借着扫描技术来测量工件的尺寸及形状等工作的一种仪器,激光扫瞄仪必须采用一个稳定度及精度良好的旋转马达,当光束打 ( 射) 到由马达所带动的多面棱规反射而形成扫瞄光束。由于多面棱规位于扫瞄透镜的前焦面上,并均匀旋转使激光束对反射镜而言,其入射角相对地连续性改变,因而反射角也作连续性改变,经由扫瞄透镜的作用,形成一平行且连续由上而下的扫瞄线。 由于扫瞄法系以时间为计算基准,故又称为时间法。它是一种十分准确、快速且操作简单的仪器,且可装置于生产在线,形成边生产边检验的仪器。激光扫瞄仪的基本结构包含有激光光源及扫瞄器、受光感 ( 检) 测器、控制单元等部分。激光光源为密闭式,较不易受环境的影响,且容易形成光束,目前常采用低功率的可见光激光,如氦氖激光、半导体激光等,而扫瞄器为旋转多面棱规或双面镜,当光束射入扫瞄器后,即快速转动使激光光反射成一个扫瞄光束。光束扫瞄全程中,若有工件即挡住光线,因此可以测知直径大小。测量前,必须先用两支已知尺寸的量规作校正,然后所有测量尺寸若介于此两量规间,可以经电子信号处理后,即可得到待测尺寸。因此,又称为激光测规。 激光扫瞄仪在工业生产在线检测产品时,利用这种非接触式而不需停机,甚至设有自动警报及回馈控制等功能。测量范围从0.25 mm~457 mm之间,精度可达。 激光扫描的原理是什么? 原理比较简单,事实上和全息照片有着相同的原理,首先,需要将激光分成两束,一束光照射物件,一束直接照到底片上,使感光原件感光。从这是利用了从物体后部反射的激光束与物体前部反射的激光束所走过的距离不同,因此与直接照射的参考光束所形成的干涉条纹不同,而三维型激光扫描仪则记录了全部的条纹,也就记下了物体的立体形象,只要再用激光去照射全息图片,就可以显出物体的真面目。观看这样的图片时,只要改变观察的角度,就可以看到被前面物体挡住的部分,而且从这机关报照片中任意剪下一小块,都可从它看到物体的全貌,只是观察的窗口较窄,就好比从钥匙口看室内的情况一样。 三维激光扫描仪测控技术及回波信号处理方法的研究 近些年来,随着数字化技术的迅速发展,各种不同领域对于获取原始数据信息的需求也日益增多。其它相关技术如计算机、机械制造等的进步和发展,使人们获取信息的方法和技术变得多种多样。三维激光扫描技术是其中一种利用激光脉冲对物体表面进行扫描从而获取其表面特征信息的技术,它适用于中近距离的宽场景、大物体的快速高精度扫描,为建立场景的三维模型提供了必要而且准确的工具。通过与计算机的连接,三维激光扫描的后处理技术可以使扫描结果得到更为广泛的应用。本文对三维激光扫描仪的测控系统技术及通过对回波信号进行处理来提高测距精度的方法进行了深入的研究。首先介绍了三维激光扫描的特点以及国内外有关发展趋势、技术特点及难点等,根据系统要求对测控系统步进电机的细分驱

三维激光扫描系统

三维激光扫描系统 适用材料:不锈钢、碳钢、合金钢、硅钢、钛合金等金属材料的三维切割。 应用范围:广泛应用于汽车制造、模具制造、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业。 产品结合汽车钣金覆盖件和底盘件的行业特点,采用工业机器人+光纤激光器的组合进行三维切割,耗材耗电总费用控制在每小时20元内。

采用用工业机器人代替五轴机床。工业机器人的重复定位精度比五轴机床稍低,约为±100uM,但完全满足汽车钣金覆盖件和底盘件行业的精度要求。而采用工业机器人大大降低了系统的成本造价,减少了耗电系统费用和系统运行维护费用以及系统的占地面积。 用光纤激光器代替CO2激光器。光纤激光技术是近几年高速发展的激光技术,相比传统激光,具有更好的切割质量,更低的系统造价,更长的使用寿命和更低的维护费用,更低的耗电。光纤激光器的激光可以通过光纤传输,方便与工业机器连接,实现柔性加工。 耗电耗材: 系统耗电:<8KW(根据选配激光器功率大小而异) 零星耗材:<0.5元/小时(包括高功率激光器水冷系统的滤芯、切割头气嘴和切割头保护镜片) 吹气费用:<6元/小时(以用纯氧辅助切割2MM内碳钢为例) 性能指标: 激光功率:200W/300W/400W/500W/1000(根据工件材质和料厚可选) 激光波长:1070NM 工作区域:半径2米的半球形工作区域(选配半径2米的机械手) 切割速度:0-15米/分钟(根据功率大小和工件材质与厚度可调) 供电电源:三相交流380V 用电功率: <8KW(根据选配激光器功率大小而定) 冷却方式:风冷/水冷(根据选配激光器功率大小而定) 切割头焦距:5-7英寸(根据工件厚度可选) 机械手重复定位精度:±0.1MM 机械手保护等级:IP65 系统使用寿命:十万小时 系统保修:2年 系统选型: 1. 根据工件大小选配不同臂长的机械手。在置顶安装的情况下,机械手为半球面的工作区域,考虑到用户的实际加工情况和后期产品升级空间,建议采用臂长 2.01米的机械手,可达直径3米的半球形加工区域。

三维扫描技术运用于哪些方面

三维扫描技术因为具备扫描速度快、精度高、测量点全面、单次测量范围大、便携可操作性强等特点,被应用在诸多领域,给需要进行三维扫描工作的各行各业带来了极大的便利。下面我们就一起来了解一下什么是三维扫描技术,它在哪些方面有了比较成熟的应用,以及怎么选择专业的三维扫描方案。 三维扫描是指集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术,主要用于对物体空间外形和结构及色彩进行扫描,以获得物体表面的空间坐标。它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号,为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。三维扫描技术能实现非接触测量,且具有速度快、精度高的优点。而且其测量结果能直接与多种软件接口,这使它在CAD、CAM、CIMS等技术应用日益普及的今天很受欢迎。

三维扫描技术的应用主要有以下几个方面: 1、测绘工程领域:大坝和电站基础地形测量、公路测绘,铁路测绘,河道测绘,桥梁、建筑物地基等测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。 2、结构测量方面:桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、监测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间面积、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量;管道、线路测量、各类机械制造安装。 3、建筑、古迹测量方面:建筑物内部及外观的测量保真、古迹(古建筑、雕像等)的保护测量、文物修复,古建筑测量、资料保存等古迹保护,遗址测绘,赝品成像,现场虚拟模型,现场保护性影像记录。 4、紧急服务业:反恐怖主义,陆地侦察和攻击测绘,监视,移动侦察,灾害估计,交通事故正射图,犯罪现场正射图,森林火灾监控,滑坡泥石流预警,灾害预警和现场监测。

三维激光扫描仪分类及原理

三维激光扫描仪分类及原理 地面三维激光扫描技术的出现是以三维激光扫描仪的诞生为代表,有人称“三维激光扫描系统”是继GPS (Global Position System)技术以来测绘领域的又一次技术革命。三维激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术,又称为“实景复制技术”,是继GPS空间定位技术后的又一项测绘技术革新,将使测绘数据的获取方法、服务能力与水平、数据处理方法等进入新的发展阶段。传统的大地测量方法,如三角测量方法,GPS测量都是基于点的测量,而三维激光扫描是基于面的数据采集方式。三维激光扫描获得的原始数据为点云数据。点云数据是大量扫描离散点的结合。三维激光扫描的主要特点是实时性、主动性、适应性好。三维激光扫描数据经过简单的处理就可以直接使用,无需复杂的费时费力的数据后处理;且无需和被测物体接触,可以在很多复杂环境下应用;并且可以和GPS等集合起来实现更强、更多的应用。三维激光扫描技术作为目前发展迅猛的新技术,必定会在诸多领域得到更深入和广泛的应用。 对空间信息进行可视化表达,即进行三维建模,通常有两类方法:基于图像的方法和基于几何的方法。基于图像的方法是通过照片或图片来建立模型,其数据来源是数码相机。而基于几何的方法是利用三维激光扫描仪获取深度数据来建立三维模型,这种方法含有被测场景比较精确的几何信息。 三维激光扫描仪的分类: 三维激光扫描仪按照扫描平台的不同可以分为:机载(或星载)激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统。 三维激光扫描仪作为现今时效性最强的三维数据获取工具可以划分为不同的类型。通常情况下按照三维激光扫描仪的有效扫描距离进行分类,可分为:(1)短距离激光扫描仪:其最长扫描距离不超过3m,一般最佳扫描距离为0. 6~1. 2 m,通常这类扫描仪适合用于小型模具的量测,不仅扫描速度快且精度较高,可以多达三十万个点精度至±0.018 mm。例如:美能达公司出品的VIVID 910高精度三维激光扫描仪,手持式三维数据扫描仪FastScan等等,都属于这类扫描仪。 (2)中距离激光扫描仪:最长扫描距离小于30 m的三维激光扫描仪属于中距离三维激光扫描仪,其多用于大型模具或室内空间的测量。

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