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發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 03:47  
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本公司專注于三維激光掃描測(cè)量、傳統(tǒng)工程測(cè)繪、數(shù)據(jù)分析、建模等,為BIM設(shè)計(jì)、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(cè)量技術(shù)及在測(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)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(shí)等概念的出現(xiàn),人們對(duì)空間三維信息的需求更加迫切。基于測(cè)距測(cè)角的傳統(tǒng)工程測(cè)量方法,在理論、設(shè)備和應(yīng)用等諸多方面都已相當(dāng)成熟,新型的全站儀可以完成工業(yè)目標(biāo)的測(cè)量,GPS可以全天候、一天24小時(shí)精1確定位全世界任何位置的三維坐標(biāo),但它們多用于稀疏目標(biāo)點(diǎn)的測(cè)量。后兩種方法均為兩兩配準(zhǔn),為了將所有點(diǎn)云轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的控制網(wǎng)坐標(biāo)系下與控制點(diǎn)配準(zhǔn)法得到點(diǎn)云配在一起,兩兩配準(zhǔn)時(shí)要求其中一站必須為已經(jīng)配到控制網(wǎng)坐標(biāo)系下的點(diǎn)云。隨著傳感器、電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展,基于計(jì)算機(jī)視覺理論獲取物體表面三維信息的攝影測(cè)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(huì)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(yīng)用的需求,如何快速、有效地將現(xiàn)實(shí)世界的三維信息數(shù)字化并輸入計(jì)算機(jī)成為解決這一問題的瓶頸。三維激光測(cè)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(jì)90年代,隨著三維激光掃描測(cè)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(jià)格的逐步下降,它在測(cè)繪領(lǐng)域成為研究的熱點(diǎn),應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,逐步成為快速獲取空間實(shí)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(dá)是利用激光測(cè)距原理確定目標(biāo)空間位置的新型測(cè)量?jī)x器,通過逐點(diǎn)測(cè)定激光器發(fā)射信號(hào)與目標(biāo)反射信號(hào)的相位(時(shí)間)差來獲取激光器到目標(biāo)的直線距離,再根據(jù)發(fā)射激光信號(hào)的方向和激光器的空間位置來獲得目標(biāo)點(diǎn)的空間位置。通過激光器對(duì)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(cè)繪技術(shù)的測(cè)量?jī)?nèi)容是測(cè)量目標(biāo)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(yīng)用而服務(wù);傳統(tǒng)三維測(cè)量技術(shù)的測(cè)量?jī)?nèi)容是測(cè)量目標(biāo)的某一個(gè)或多個(gè)離散定位點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)及該點(diǎn)三維特性。按工程建設(shè)的對(duì)象分為:建筑工程測(cè)量、水利工程測(cè)量、鐵路測(cè)量、公路測(cè)量、橋梁工程測(cè)量、隧道工程測(cè)量、礦山測(cè)量、城市市政工程測(cè)量、工廠建設(shè)測(cè)量以及軍事工程測(cè)量、海洋工程測(cè)量等等。前者可以重建目標(biāo)模型及分析結(jié)構(gòu)特性,并且進(jìn)行全1面的后處理測(cè)繪及測(cè)繪目標(biāo)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜幾何內(nèi)容。如:幾何尺寸、長(zhǎng)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(cè)量定位點(diǎn)數(shù)據(jù)并且測(cè)繪不同定位點(diǎn)間的簡(jiǎn)單幾何尺寸,如:長(zhǎng)度、距離、點(diǎn)位形變、點(diǎn)位移等。按 照空間位置分類,三維激光掃描設(shè)備可分為:機(jī)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(shí)物中進(jìn)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(shí)測(cè)數(shù)據(jù)重構(gòu)。它無須做任何實(shí)物表面處理,并且景深很長(zhǎng),避免了光學(xué)變形因素帶來的誤差,其激光點(diǎn)云中的每個(gè)三維數(shù)據(jù)都是直接采集的目標(biāo)真實(shí)數(shù)據(jù),從而使后處理的數(shù)據(jù)真實(shí)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(duì)大中型的目標(biāo)實(shí)體或?qū)嵕?,并能直接反映客觀事物實(shí)時(shí)的、變化的、真實(shí)的形態(tài)特性。由于MENSI三維激光掃描技術(shù)是由自動(dòng)傳感技術(shù)、CCD技術(shù)、遙感跟蹤技術(shù)的支持,所以獲取實(shí)物或?qū)嵕暗娜S點(diǎn)云數(shù)據(jù)質(zhì)量很高,保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性、均勻性、實(shí)時(shí)性、操作性、完整性、廣域性、可監(jiān)測(cè)性、可維護(hù)性等。
掃描
在選定的測(cè)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(shí)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(dòng)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(jī)拍攝掃描對(duì)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(dòng)進(jìn)行掃描。
每測(cè)站完成掃描后,均需要對(duì)控制標(biāo)靶進(jìn)行精細(xì)掃描。它具有掃描速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、精度高、主動(dòng)性強(qiáng)、全數(shù)字特征等特點(diǎn),可以極大地降低成本,節(jié)約時(shí)間,而且使用方便,其輸出格式可直接與CAD、三維動(dòng)畫等工具軟件接口。該掃描過程通過選取控制標(biāo)靶區(qū)域內(nèi)的點(diǎn),為每個(gè)標(biāo)靶設(shè)置唯壹的標(biāo)識(shí),然后通過精細(xì)掃描該區(qū)域確定控制標(biāo)靶的中心點(diǎn),相同的控制標(biāo)靶在不同測(cè)站中的標(biāo)識(shí)必須相同,否則無法將各掃描站的點(diǎn)云數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)下。