三维激光彩色扫描系统

论述了 3DLCS的硬件系统和软件系统的基本构成、基本特点和实现方法。在此基础之上 ,研究了三维彩色信息获取中具有创新意义的关键技术———智能细化与补断的算法、简单实用的色彩获取技术、简化了的DLT定标模型。

三维激光彩色扫描系统的研究

本文介绍了三维重建的主要方法,在此基础之上详细介绍了我们研制的三维激光彩色扫描系统的基本原理,在硬件及其控制部分和软件处理部分中分别介绍了这两部分的原理及实现方法,最后给出了实验结果。

基于三维激光扫描系统的芒硝矿采空区边坡变形监测单点误差模型建立及精度分析

该文主要探究三维激光扫描系统在某采空区边坡变形监测中的应用,并对边坡模型的点位精度进行计算和分析。使用Maptek I-Site三维激光扫描仪完成边坡点云数据的采集,并使用配套的Maptek I-Site Studio软件对点云数据进行拼接、滤波、精简等一系列处理,使用精简后的点云数据构建边坡曲面模型。以全站仪获取的标靶坐标数据为标准值,以三维激光扫描仪获取的标靶坐标数据为测量值,求出两者之间的真误差,进而求出观测值的点位中误差。结果表明,三维激光扫描系统测量的点位精度为IV级,仅能满足土质边坡对于水平位移监测的精度要求。

移动式三维激光扫描系统在崖墓考古绘图中的应用

崖墓是四川地区具有地域特色的丧葬形式,数量众多,分布范围广泛。在分析墓葬间的空间分布关系方面,传统测量方法存在作业效率低、总体精度差等问题。因此,以新川创新科技园屈家山2号文物点为例,首先采用基于即时定位与地图构建技术的移动式三维激光扫描系统获取点云数据,再利用专业软件准确绘制墓葬分布图,并与测距仪测量结果进行对比分析。结果表明,移动式三维激光扫描系统可明显提高绘制崖墓分布图的作业效率,且满足测量精度要求,在考古领域中具有较好的应用前景。

基于三维激光扫描的隧道施工围堰监测信息系统研究与实现

针对隧道监控量测现状,对隧道施工监测数据特点进行分析,提出了基于三维激光扫描的隧道施工信息管理系统。设计隧道施工监测信息系统的数据管理体系,结合多传感器数据采集、通信视频、安全管理等为一体,实现施工断面传感器无线数据管理、车辆定位管理和图像等管理。通过多元信息预警、专家分析结合系统通信卡、警示等提示安全信息,保证隧道施工信息的全方位安全,在出现危险的时候能够及时疏导人员撤离,并且启动预警应急预案。该系统不仅能够使隧道施工的安全性得到提高,还能够对施工现场进行管理。

基于三维激光扫描技术的矿山地质测绘精度评估系统研究

本研究针对当前矿山地质测绘技术所遇到的精度问题,详细探讨了基于三维激光扫描的地质测绘精度评估系统。经过试验和比较可知,此策略可明显增强矿山地质测绘的精度,并且其应用潜力巨大。

基于光纤光栅传感技术与混合固态三维激光雷达扫描技术的隧道安全综合监测系统研究(上)

为解决传统的隧道变形监测方法存在测量效率低、可视化和自动化程度不高、实时性差等问题,在介绍光纤光栅传感技术原理和混合固态三维激光雷达扫描技术原理的基础上,提出基于光纤光栅传感技术与混合固态三维激光雷达扫描技术相结合的隧道安全综合监测系统总体结构,分析设备配置和工作原理。以云南省某铁路隧道1个月的实际数据为例,分析隧道安全综合监测系统监测数据,结果表明:由混合固态三维激光雷达扫描仪得到的可视化三维点云数据,能够完整展示隧道全息变形情况;采用布拉格光纤光栅传感器,能够实时动态监测隧道截面位移变化情况。通过以上2种监测方法的“点面结合”,经过综合分析,认为该时间段内该隧道结构安全稳定。研究成果对于提高隧道变形监测的智能化及准确性具有重要参考价值和现实意义。

基于三维激光扫描数据的360度环视显示系统设计

360度环视显示的像素采样噪声较高,基于三维激光扫描数据设计360度环视显示系统。在系统硬件中,设计供电模块,得到电源转换装置,设计数据采集接口,通过激光扫描装置获取系统成像数据。在系统软件设计中,处理目标回波信号,分别得到发射信号、信号发射瞬时频率,分析测距信号频谱分布,得到目标回波信号表达式。建立信号噪声过滤模型,将无关噪声转换为加性回波信号,得到滤波处理后的像素强度,建立该信号噪声滤波器的数学表达式。建立投影函数,计算感光传感器上的图像坐标值,得到360度环视显示成像。实验结果显示,设置维纳滤波常数为0.06,此时的显示影像数量越多,环视显示系统的噪声抑制效果越好。

基于三维激光扫描的坡沟系统侵蚀产沙过程研究

为了探究野外自然坡沟系统土壤侵蚀过程,研究于黄土丘陵沟壑区典型流域辛店沟内自然坡面开展5场放水冲刷试验,利用地面三维激光扫描技术(Terrestrial laser scanning, TLS)获取高精度地形信息,并采用DEM of difference(DoD)地形变化监测方法计算产沙量,利用实测产沙量评估TLS的监测精度,并探讨了坡沟系统侵蚀/沉积的变化特征。结果表明:(1)累积场次中,DoD不确定性(即level of detection, LoD)平均值(范围)为16.5 mm(16.2~16.8 mm)。单场次中,LoD值平均值为16.4 mm(16.2~16.6 mm);(2)累积场次中,梁峁坡、沟谷坡、坡沟系统TLS扫描所得产沙量相对误差的平均值(范围)为52.63%(26.06%~106.98%),56.68%(30.26%~75.49%)和56.28%(33.37%~73.28%),与实测数据显著相关(R2>0.9,p<0.05)。单场次TLS扫描相对误差波动范围更大且平均值高于累积场次,其值分别为83.70%(4.08%~190.40%),91.41%(0.95%~225.09%)和87.58%(4.09%~215.55%),与实测值非显著相关(R2<0.57,p>0.05),表明TLS更适合于坡沟系统累积场次侵蚀产沙监测,而单场次监测精度较差;(3)随冲刷次数的增加,梁峁坡、沟谷坡和坡沟系统侵蚀产沙均呈增长趋势,但沟谷坡和坡沟系统沉积量快速增长后趋于平稳。(4)梁峁坡侵蚀区域主要位于梁峁坡上中部,沉积主要分布于梁峁坡中下方,沟谷坡大部分区域侵蚀剧烈,沉积主要分布于沟底,梁峁坡和沟谷坡侵蚀区占地形变化区域的比例均高于79%。结果可为黄土高原土壤侵蚀监测与机理研究提供参考。

三维激光扫描技术在大型工程测量中的应用

随着科技的发展,三维激光扫描技术在工程测量与测绘领域得到了广泛的应用。对此技术的深度探讨与分析,意在揭示其在实际应用中的样态与结果。通过实践与实验,建立了一套在工程测量与测绘中运用于三维激光扫描技术的全流程。针对该技术的局限性如运动模糊、相对测距误差、系统误差调整等,提出有效实用的解决策略。研究结果发现,相对于传统工程测量与测绘方法,三维激光扫描技术确确实实展现出更高的测量精度与更快的测量速度,同时根据实验结果优化了三维激光扫描技术的系统设计,进一步提高了其性能。本研究涵盖了三维激光扫描技术在工程测量与测绘中的重要应用,为相关领域的研究提供了有益的参考。

基于地面三维激光扫描技术与无人船测深系统的水库库容计算

精确测得水库库容,对库区的运行管理和监测具有重要的意义。本文通过无人船测深系统获取水下地形点云数据,结合地面三维激光扫描技术获取精确的水上地形点云数据,利用3DReshaper 2017软件平台获取水下和水上地形等高线,为弥补无人船测深系统无法测到的盲区,我们外延水上地形等高线,再利用CAD软件计算库区水面面积,通过最小二乘法建立三维激光扫描仪的水库水位面积关系曲线,由该水位面积曲线建立无人船测深系统获得的水位面积与三维激光扫描仪获取的水位面积之间的回归方程,并根据该方程计算完整的实际水库水位与水位面积关系曲线。最后再根据等高线容积法计算水库库容。无人船测深系统与三维激光扫描技术结合的水库水位面积曲线测定方法,弥补了无人船测深系统的不足,同时高效、便捷的完成水上和水下地形的测量工作,可以大量节省人力、物力和财力,在生产实践具有更广泛的推广应用价值。

移动背包三维激光扫描系统在陡岸水库测绘中的应用——以白鹤滩水电站库区典型河段为例

针对陡岸水库岸坡度大、地形狭窄复杂、植被覆盖度高、水文泥沙监测精度要求高,且传统人工走测难度大、效率低、风险高的问题,本文提出了移动背包三维激光扫描系统观测方法,并以白鹤滩水电站库区典型河段为例,开展了移动背包三维激光扫描系统的应用试验研究。定性定量成果表明,移动背包三维激光扫描系统测量平面中误差为0.024 m,高程中误差为0.044 m,相对面积较差为0.24%,精度符合技术要求,较人工走测工作效率提高3.75倍,十分适用于陡岸水库监测。

背包式三维激光扫描系统在测绘中的应用研究

以济南市高新区舜泰广场一号楼周边为研究区域,对LiBackpack DGC50背包三维激光扫描系统技术参数、关键技术、工作原理及工作流程进行了介绍,重点通过数据采集对该仪器进行了精度验证。结果表明,该系统比传统全站仪、RTK作业方法在作业效率上显著提高,点位精度和距离精度均小于5 cm,可以满足大比例尺地形图测绘的要求。

三维激光扫描系统在地质灾害监测中的实践分析

通过对三维激光扫描测量系统在地质灾害监测中的实践进行了讨论分析,首先简单介绍了何为三维激光扫描测量系统,分析了该系统的工作原理,随后分析了应用三维激光扫描测量系统的基本工作流程,最后结合实际项目,对三维激光扫描测量系统在地质灾害监测中的实践应用进行了探讨分析,希望能够为相关研究提供一定的参考。

基于三维激光扫描技术的矿山地质测绘精度评估系统研究

本文将围绕三维激扫描技术的原理与优势进行分析讨论,提出基于三维激光扫描技术的矿山地质测绘精度评估系统中扫描装置、传感器电路、三维数据库、三维立体模型的设计路径,并利用实验论证相关方法。根据实验结果可知,本文提出的基于三维激光扫描技术的矿山地质测绘精度评估系统,能够切实保障测绘精确性,具有极佳的推广价值。

用于三维成像的激光传感器旋转扫描系统

以实现物体三维成像为目的,设计用于三维成像的激光传感器旋转扫描系统。激光传感器采集物体光条图像,将光条图像传到上位机,使用旋转扫描测量模型获取物体光束的三维空间坐标数据,使用OpenGL开发图形库构建物体三维云图,将光条图像按照3D轮廓扫描顺序获取物体红、绿、蓝分量,将这些分量与物体3D空间坐标数据整合后,完成物体三维云图着色。实验结果表明:该系统具备较丰富的伺服控制功能,且标定物体光平面坐标误差仅为0.005 mm;物体三维成像逼真度较高,与实物颜色较为接近,三维成像效果优秀。

可穿戴式三维激光扫描系统在大比例尺测图中的应用

现阶段随着基于同步定位与地图构建(SLAM)技术的移动三维(3D)激光扫描系统快速发展,如何将其运用到实际生产当中成了一个新的热门课题。本文利用NavVis VLX可穿戴式三维激光扫描系统对某公寓小区进行比例尺为1∶500的测图实验,通过将三维激光扫描系统测图成果与全站仪实测成果进行精度对比分析,验证了可穿戴式三维激光扫描系统在大比例尺测图应用的可行性。

基于GIS和三维激光扫描技术的北京大学文物管理信息系统研究

以燕园石刻文物为核心研究对象,采用三维激光扫描、全景摄影、近景摄影测量以及全球卫星定位等数字化技术手段,对这些石刻文物遗存的确切分布位置、现状环境、空间形态和石刻纹理信息进行全面的研究和记录,结合SketchUp等软件完成相应数据处理和制图工作,建立一个燕园文物数字博物馆。除此之外,利用ArcGIS二次开发平台,设计燕园文物信息管理系统,以实现文物保护的可视化与科学化管理。为进一步促进GIS三维激光扫描技术在文物管理工作中的应用和推广奠定了基础,为文物的数字化工作带来新的契机。

背包式SLAM三维激光扫描系统在房地一体测量中的应用

针对传统房地一体测量方法存在劳动强度大、外业效率低、房屋密集处GPS信号差、容易造成数据遗漏等不足,将背包式SLAM三维激光扫描系统应用于房地一体测量中。研究结果表明:背包式SLAM三维激光扫描系统具有环境适应强、数据采集全面等优势,有效解决了房地一体测量中隐蔽点难以采集的难题,精度完全满足相关规范的要求,为房地一体测量工作提供了一套高效的数据获取方案。

长距离地面三维激光扫描仪在矿山勘测中的应用研究

为研究长距离地面三维激光扫描仪在矿山勘测中的数据质量,以三维激光扫描系统的点云坐标测量和坐标转换为基础,设计了RIEGL-VZ2000i三维激光扫描仪在矿山勘测中的精度检测试验,从扫描结果的内符合性和外符合性评定RIEGL-VZ2000i的单站扫描精度。结果表明,RIEGL-VZ2000i在良好的观测环境和测距500 m内,单站扫描距离、平面、高程的内符合误差分别为0.005,0.010,0.020 m左右,随距离变长其误差呈同步增大趋势;单站扫描距离、平面、高程的外符合误差分别为0.010,0.010,0.050 m左右,具有较高的精度,能够满足矿山土石方量等测量需求。研究结果对长距离地面三维激光扫描仪的精度评定研究和项目生产应用提供了一定的参考。