三维激光扫描控制系统研究

开发了基于激光测量技术的三维扫描系统 .给出了该系统的工作原理 ,并对决定控制系统性能的硬件和软件控制算法作了详细的分析 .实验应用结果表明系统达到精度要求 。

基于三维激光扫描点云的异形钢构三维重建与质量控制

文章分别对异形钢结构安装前期、中期及后期进行三维激光扫描,并进行BIM建模及精度控制,相比较传统使用自动全站仪的精度控制方法,克服了点状精度控制方法的不足,实现了“体状”钢结构实时精度检测与控制,满足了异形双曲钢结构高精度安装要求,可为类似工程提供借鉴。

移动式三维激光扫描系统在地铁隧道病害检测中的应用

在地铁运营过程中,地铁隧道及其附属构建筑物会出现结构渗水、掉块和环片错台等病害情况,传统检测方法存在难以精确量化、检测效率低、容易漏检等缺点。为了解决这些问题,将移动三维激光扫描系统应用于地铁运营病害检测中,首先采集隧道空间的三维点云信息,再对轨道移动小车、架站式、手持式等不同移动三维激光扫描系统内外业效率、精度情况进行对比分析,总结移动式三维激光扫描系统内外业的生产流程,结合地铁工点采集的隧道三维点云数据,探讨不同三维激光扫描系统的适用性,并实现隧道病害检测的人工智能算法,以提升地铁运营监测效率和病害识别的准确率。结果显示,手持式三维激光扫描系统稳定性相对较低,不适用于地铁隧道病害检测;而轨道移动式三维激光扫描系统可以根据工点里程距离及数量等特征选取合适的测量设备,结合人工智能算法,移动式三维激光扫描系统的全流程病害识别效率提高约28%。

基于LabVIEW的测污激光雷达三维扫描控制系统的设计

激光雷达作为一种主动式遥感技术被广泛应用于大气及海洋环境监测中。三维扫描系统丰富了测污激光雷达探测污染气体浓度的空间范围。介绍了承担研制的测污激光雷达系统结构。给出了扫描控制系统的硬件构成。介绍了LabVIEW设计测控程序常用的两种编程结构。采用LabVIEW基于事件的生产者/消费者模式结合状态机的结构设计了测污激光雷达三维扫描控制系统。测试结果表明,测控系统稳定,可靠且易于系统集成。

三维激光扫描测量机随动运动控制系统与图像采集系统的设计

三维激光扫描测量机是逆向工程的重要组成部分 ,是集数控、激光、CAD CAM、精密机械、计算机、图像采集与处理为一体的集成技术系统 ,它主要由运动控制、图像采集、图像处理等几大部分组成。本文主要对随动运动控制的控制原理、硬件组成及软件设计算法作了介绍 ,同时对计算机图像采集系统的硬件组成、软件设计具体算法及实验结果进行了详细的分析与论述。

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。

基于三维激光扫描的钢箱系杆拱桥施工全息质量控制关键技术研究

在进行钢箱系杆拱桥施工的过程中,通过应用三维激光扫描技术不仅能够模拟钢箱系杆拱桥的施工过程,提前发现施工过程中存在的不稳定因素,还能够对钢箱系杆拱桥施工方案进行不断优化,提高其整体施工质量。总结分析钢箱系杆拱桥施工特点、三维激光扫描技术在钢箱系杆拱桥施工的应用作用、具体应用以及钢箱系杆拱桥施工全息质量控制关键技术等内容,为钢箱系杆拱桥施工质量控制提供参考。

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。

三维激光扫描系统在工业建筑建设中的应用

针对工业建筑工程的施工技术及其测量问题,分析了三维激光扫描技术的坐标系统和坐标转换,提出了移动式的三维激光扫描系统,解决了工业建筑设计和施工技术的安全问题和测量精度问题,实现了三维激光扫描仪的数字测绘技术对建筑施工的重要测量技术。将点云数据拼接方法与真实测量数据进行差值比较,得出点云标靶球拼接法的偏差值最大为10 mm,进而表明三维激光扫描技术能提高工业建筑结构的施工精确性。

基于三维激光扫描的隧道施工全过程控制技术应用研究

在公路隧道建设过程中,施工过程往往会出现围岩超欠挖、净空不足、支护与衬砌厚度不足等影响工程建设质量的不稳定因素。传统测量方法中全站仪、断面仪受控制点精度、操作方法及环境光线影响较大,测量效率低、效果差。城仔山隧道基于三维激光扫描技术,构建了隧道施工全结构全过程的质量管控体系,实现了对施工过程中隧道全结构的净空分析、厚度分析、平整度分析与钢架(钢筋)安装质量的快速和高效的检测、分析与评价,并形成了隧道施工过程中的质量判别与可视化质量管控体系。

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(下)

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。

视觉三维测量中激光特征点扫描控制系统

在机器视觉三维测量中，特征点匹配是个难题．本文提出了采用激光投射形成特征点，并介绍了一种用数字和模拟集成电路实现的激光特征点扫描控制系统．该系统的硬件结构较简单，和具有单片机的控制功能，事先不需编写复杂的程序和示教，能使测量装置方便地测量各种复杂形状的物体．

基于三维激光扫描成像系统的树冠生物量研究

林业中对树冠进行准确量测一直都难以实现,对树冠体积、表面积的估测也多是将树冠近似为规则几何体,所得到的数据偏差较大,使与树冠相关的一些研究受到限制.该文将三维激光扫描成像系统运用于立木测量,建立立木三维模型,通过对模型进行量测获取包括树冠体积、表面积等各种测树因子.以此为基础,运用非线性回归方法建立树冠体积、表面积回归方程,相关系数都在0.95左右.利用树冠体积、表面积回归模型,可以用传统林业调查数据推算树冠的体积表面积,可以使与树冠相关的估测、研究得到较好的结果.同时该文将树冠因子引入生物量模型,建立包含树冠体积、表面积的生物量模型,获得了较传统CAR模型更好的效果,可作为生物量估测的基本模型.

一种基于三维激光扫描系统测量树冠体积方法的研究——以油松为例

树冠体积在林业及其他领域得到越来越广泛的应用.该文介绍了三维激光扫描系统的组成、工作原理及工作流程;探讨了应用三维激光扫描系统,通过扫描获取单株树木的三维空间点阵数据,将树冠近似为多个圆台体,求它们的体积之和来计算树冠体积的方法.并在甘肃省小陇山林业局党川林场以油松为例进行了实验,而后对实测数据进行了精度分析,取得了较为满意的结果.研究表明,利用三维激光扫描系统测量树冠体积具有较强的实践意义和应用价值.

三维激光扫描系统在立木材积测定中的应用

该文提出了一种测定疏林立木材积的新方法,即利用三维激光扫描系统测量立木材积并建立材积表.采用该方法在标准地内按径阶对立木进行三维扫描,可以获取基本测树因子(包括立木的胸径、树高、冠幅)和三维立木模型,由Cyclone扫描软件可以计算立木材积.由扫描获取的立木胸径和树高能够回归建立二元立木材积方程.为检验扫描获取的基本测树因子的精度以及材积方程的适用程度,将扫描后的立木伐倒,并采用区分求积法实测材积.对比扫描数据和实测数据,扫描获取的基本测树因子和扫描材积均满足精度要求,说明这种新方法能够用于森林资源调查和建立立木材积表.

三维激光扫描成像系统在森林计测中的应用

该文介绍了三维激光扫描成像系统的组成、工作原理、仪器的性能指标及软件功能.通过在甘肃省小陇山林业局的试验,总结了三维激光扫描成像系统进行精准测树的流程、内业数据处理方法、提取各种测树因子的方法、测量立木材积以及树冠体积的方法.结果表明:使用三维激光扫描成像系统可以获取树木的立体模型,得到某些传统方法难以获得的数据,如树冠体积、表面积等,并且可以随意重复量测;通过扫描获得的树木材积可以替代传统的区分求积方法,建立材积表不再需要大量伐树;使用立木扫描模型解决了树冠测量的难题.因此,将三维激光扫描成像系统作为精准测树工具,是一种切实可行的方法.

三维激光扫描系统在林业中的应用研究

该文介绍了三维激光扫描系统的组成、工作原理及仪器的性能指标、特点和操作方法.通过甘肃省小陇山林区实验,首次将三维激光扫描系统引入林业调查.通过三维激光扫描仪获取单株立木空间点云数据,利用软件建立了立木三维模型.从三维模型上可直接量测立木树高、胸径、冠幅和计算立木材积,利用获取的材积可进一步建立立木材积方程和编制立木材积表.通过与伐倒木实测数据对比,采用该系统获取的测树因子和立木材积均满足林业调查的精度要求.研究表明,采用三维激光扫描系统可实现对疏林单株立木的无损伤、高效、精准监测,可在森林资源调查中应用.