应用三维扫描法和水置换法测定脑卒中患者双手体积的研究

目的评价三维扫描法和传统水置换法应用于脑卒中患者双手体积的测量方法和结果。方法选择2019年9月至2021年3月在上海市第四康复医院住院的100例首次发病的脑卒中偏瘫患手水肿患者,采用手持非接触式三维扫描仪对其进行双手扫描,获取手部三维点云模型,通过计算机软件对双手模型进行去噪等处理,以桡、尺骨茎突连线为基线测量左右手体积;同时采用传统水置换法测量这100例脑卒中偏瘫患手水肿患者的双手体积。对两种测量方法得到的测量结果进行统计学分析。结果采用两种方法测量100例脑卒中偏瘫患手水肿患者得到的健侧和患侧手体积结果无明显差异(健手:t=1.378,P=0.171;患手:t=1.973,P=0.051);三维扫描法测得的体积与水置换法测得的体积存在明显相关性(健手:r=0.992,P<0.001;患手:r=0.997,P<0.001);Bland-Altman图示两种测量方法测得的体积数据在95%的一致性范围内,一致性良好。结论非接触式三维扫描法测量脑卒中偏瘫患手体积与传统水置换法测量手体积结果一致,三维扫描获得的手部数据模型可以方便地进行分部测量和分析,可为研究患手水肿恢复状况提供强有力的研究工具。

采用三维激光扫描法检定装有加液管铁路罐车容积试验

采用三维激光扫描法检定铁路罐车容积时,罐车内加液管的遮挡会影响扫描质量及罐体内表面三维立体结构的准确复现。针对这些问题,根据GQ80铁路罐车的设计特点,在激光发射点与模拟加液管之间多距离情况下进行铁路罐车罐体三维激光扫描试验,试验方案涵盖目前装有加液管所有类型铁路罐车,为推广使用三维激光扫描法检定装有加液管铁路罐车容积提供试验数据。

基于专用倒置工装的铁路罐车容积三维激光扫描法

采用三维激光扫描法检定铁路罐车容积时,通常使用三脚架倒置扫描的方法。使用三脚架倒置扫描,存在一些问题。为此,设计一款专用倒置工装替代原有三脚架。介绍专用倒置工装的结构和使用,分析检尺点标记及其Z坐标的获取,提出基于专用倒置工装确定检尺点Z坐标的方法及可行性。验证试验和准确度分析结果表明,采用专用倒置工装获得的测量结果满足JJG 140—2018 《铁路罐车容积》对三维激光扫描法的要求,是一种切实可行的改进方式。

基于三维扫描的卧式罐容量计量方法

基于三维扫描点云数据计算卧式罐容量的计量方法,可解决传统卧式罐容量计量方法效率低、工作强度大、精度差等问题。该方法利用三维激光扫描仪获取卧式罐的空间点云数据,然后对点云数据进行预处理并对预处理后的数据进行建模,应用“三角形面积积分法”和“截面积高度积分法”计算软件计算不同液位高度对应的卧式罐容积值。通过与传统计量方法——容量比较法和几何测量法测量结果进行比较,验证了该方法的可行性。基于三维扫描的卧式罐容量计量方法,测量精度能够满足卧式罐计量标准要求,容积检定工作效率也大幅度提升。

圆环式标靶在三维激光扫描法检定铁路罐车容积中的应用

Z坐标是通过扫描点云计算铁路罐车容积的基准点。采用三维激光扫描法检定铁路罐车时,需要通过扫描标靶获取检尺点的Z坐标。设计一款圆环式标靶,使激光束直接在铁路罐车罐体内表面反射,应用这种标靶,在后期计算时无需输入标靶高度,而且圆环式标靶具有质量轻、易于平衡放置等优点。对圆环式标靶,与采用圆锥式标靶扫描点云的容积计算结果进行比对,基本一致,符合测量结果不确定度要求。

立式罐容量计量中三维激光扫描法研究

研究基于三维激光扫描技术的立式罐容量计量方法,利用三维激光扫描仪获取立式罐表面点云数据,采用小圆柱体积叠加的容量计算模型计算容积并获得容积表,基于点云分析计算底部排量和罐体倾斜度进行容积修正。在测试试验中,以一个5 000 m3的立式罐为测试对象,对比三维激光扫描法与全站仪法测得的半径值和容积表数据后,发现内测法半径最大偏差为1.6 mm,外测法半径最大偏差为8.2 mm,容积偏差均在1‰以内,从而验证三维激光扫描法的可行性和准确性。测试试验还显示这种方法可大幅度提高立式罐容量计量的工作效率。

卧式能源储罐容量计量中三维激光扫描方法的研究

提出了一种基于三维激光扫描原理的卧式罐容量全自动测量方法。讨论了一种卧式罐扫描点云数据分析算法，通过三角叠加原理计算出卧式罐等水平高度截面面积，在此基础上计算出不同液位高度对应的卧式罐容积值。设计了对比试验系统，以容量比较法为参考依据，三维激光扫描方法测得的容量值相对偏差明显小于几何测量法测量值，满足不确定度为0．4％（矗=2）的计量要求，验证了这种方法的有效性，而且三维扫描方法可以有效提高卧式罐容量检定工作效率。

采用三维激光扫描法检定铁路罐车容积技术要点分析

三维激光扫描法已经在铁路罐车容积检定中得到广泛应用。为保障和进一步提高铁路罐车容积测量准确度,针对三维激光扫描仪检定铁路罐车容积时标靶的制作与使用,三维激光扫描仪参数选择、安装和启动扫描,以及数据处理中计量单位的选择,点云异常、车型识别错误和罐体水平参数超差的处理,分析这些过程中技术要点,提出相应对策。

三维激光扫描仪法洞库容量测量算法研究

近年来,我国建设了多个国家战略石油储备的大型地下洞库,但大型地下洞库的容量计量方法的研究尚不成熟。为了解决基于三维激光扫描技术的大型地下储油洞库容量计量方法数据量大、计算较繁琐等问题,提出了点云数据水平截面积计算的矩形微元法。采用该方法对Leica Scan Station P40三维激光扫描仪测量的某地下储油洞库点云数据进行处理,得到容积表;还将矩形微元法与三角形法计算结果进行比对,对于比较规则的图形,两者计算偏差在0.4%内,满足《GB 50455—2008地下水封石洞油库设计规范》中规定的测量误差不应大于0.5%的要求;对于存在不连续区域的图形,矩形法更加方便和准确。矩形微元法计算速度快,避免了三角形法用于复杂区域可能出现的面积重复计算问题,提高了计算准确性,具有更好的适用性。

三维激光扫描法测量铁路罐车容积有关问题探讨

根据JJG 140—2018《铁路罐车容积》中关于铁路罐车容积测量方法三维激光扫描法的要求,提出三维激光扫描仪系统参数要求,通过三维激光扫描法和容量比较法测量铁路罐车容积结果比对和计算,验证三维激光扫描仪测量铁路罐车容积结果的合理性。针对三维激光扫描仪建立计量标准过程中的重复性试验、稳定性试验及检定结果验证等,提出相关要求并完成实例数据分析、计算和验证。结合实际检定时扫描参数设置、检尺点坐标确定、倒置正置扫描及安全问题等情况,强调应注意的问题和解决办法。最后提出在实际计量应用中进一步提高三维激光扫描法测量结果准确度的思路。

平面并联机构工作空间的三维螺旋扫描CAD求解

针对平面并联机构无奇异位置工作空间求解困难、过程繁琐、计算量大等问题,提出了基于CAD求解平面并联机构工作空间的三维螺旋扫描方法。将n自由度平面并联机构分解成n条支链进行独立分析,得到每条支链下末端执行器的可达区域,再将所有支链可达区域取交集即为平面并联机构工作空间。应用SolidWorks软件建立平面并联机构模型,进行几何特征处理,通过自动求解器求解,将求解过程图形化,快速得到同轴布局5R机构和平面3-RPR并联机构的无奇异位置工作空间。通过同轴布局5R机构的运动学实验,验证了该求解方法的可行性。

ATOS流动式光学扫描仪的工作原理与系统标定

介绍了ATOS流动式光学扫描仪的结构光三维扫描法工作原理和系统标定方法。仪器经标定后,通过多组固定参考点进行拟合计算,能自动拼合出被测工件的完整三维图形。

三维测量技术在体积测量中的应用研究

为快速获取不规则堆体的体积信息,本文采用无人机倾斜摄影测量法、无人机三维激光扫描法和站式三维激光扫描法等三维测量技术获取目标物及周边地形的高精度表面信息,通过构建三角网计算得到堆体的体积信息,提高了测量的精度和效率。结合露天粮堆体积测量验证了倾斜摄影和三维激光扫描法的可靠性。

用于油库安全监控的立式储罐钢板变形激光测量方法

建造质量或操作不当会导致立式金属储罐发生形变,影响油罐的正常使用和安全运行及容积计量的准确度。应用激光扫描三维建模技术,研究了一种基于点云数据分析的大型立式金属罐变形测量新方法,通过迭代算法计算出每个圈板的几何半径,使用计算得到的几何半径为基础建立立式罐圈板模型的高精度模型。采用壁式移动测量平台进行局部区域形变参数的测量,实现了立式罐圈板整体和局部形变的同步测量。并以一个10 104 m^3立式浮顶罐(直径为79.937 m)为试验研究对象,验证了这种方法的有效性。

施工期隧道隐伏岩溶综合探测分析

文章采用传统地质调查法、遥感地质调查法、地质雷达法、三维激光扫描法在岩溶区隧道进行多种方法的隧道隐伏岩溶综合探测调查,为设计支护方案变更提供基础资料。结果表明:采用地质调查、地质雷达法、三维激光扫描法的隧道隐伏岩溶综合探测调查可以很好地查明隧道隐伏岩溶的规模大小、发育规律、充填情况等信息;综合探测调查法在岩溶区隧道施工隐伏岩体探测中是实用的和有效的,可为类似工程提供参考借鉴。

地铁隧道断面测量方法浅析

地铁隧道断面测量的目的是准确地测出隧道开挖的实际轮廓线并与设计进行对比从而计算超欠挖量。地铁隧道断面测量方法众多,并且各有优缺点。论文对常用的断面仪法、全站仪法和三维激光扫描法的作业流程和效率进行了简要介绍,并对其进行对比分析。

地下洞库三维激光扫点云区域分割和容积计算

针对三维激光扫描法大型地下储油洞库容积测量中点云区域分割和容积计算技术进行研究,提出了人工粗分和计算机辅助精确计算相结合的方法,该方法首先在靠近相贯线高的和低点附近人工选择两个点,然后计算机计算以这两个点为中心的一定鉴别域内N个点的x、y和z坐标的平均值。搜寻得到两区域相贯线相对高点和低点,以过这两点并与主洞室x轴平行的平面切割巷道进行区域分割。采用此方法对某实际双主洞室洞库进行了区域分割并采用体积叠加法和矩形微元法计算了各区域容积,计算生成了各区域容积表以及总容积表,结果比较理想,解决了现有方法相对繁琐的问题。

路面纹理扫描及宏观微观纹理分离

为研究路面宏观纹理与微观纹理分离的新方法,采用三维激光扫描法获取路面芯件试样纹理数据并用快速傅里叶变换波长过滤法对路面宏观纹理和微观纹理进行了分离,提升了原有路面纹理分析的精度同时为路面抗滑性评估提供了新思路。

地铁隧道断面测量方法研究

地铁隧道的开挖是隧道施工的一道重要工序,如何能够精确算出超欠挖量,这就要根据测出的隧道开挖的实际轮廓线来与设计进行对比计算。我国目前在地铁隧道开挖测量方法中,分别以断面仪法、全站仪机载程序法和三维激光扫描仪法。下文根据这三种方法及其优缺点进行分析研究。

基于三维激光扫描仪法的大型立式罐容量的计量

介绍了一种基于三维激光扫描技术的立式罐容量计量方法,利用三维激光扫描仪获取立式罐表面点云数据,进行罐体三维模型重构,计算罐体容积并建立容积表。阐述了基于点云分析的立式罐容积计算模型,以及观察法、中值滤波、莱以特准则(3准则)在点云数据预处理中的应用,并给出了利用最小二乘法、加速迭代法、等效面积法计算圈板半径的相关公式。采用HDS7000三维激光扫描仪对某2×104m3立式罐进行了试验测试,检验了HDS7000三维激光扫描仪和相应方法在容量计量中的重复性和复现性。测量结果表明:三维激光扫描仪法与立式金属罐容量计量检定规程中规定的全站仪法测得的圈板半径最大偏差仅为0.1 mm,容积相对偏差不超过1‰,满足检定规程要求。