3维激光扫描仪的全站化实现方法

3维激光扫描仪扫描得到的是目标点的相对坐标,无法直接满足需要大地坐标的工程应用的要求,且不同扫描站间点云数据的拼接非常麻烦。对这些问题,让3维激光扫描仪如全站仪一样能够直接获得大地坐标是一种理想的解决办法。分析了3维激光扫描仪的工作原理,介绍了扫描仪的极坐标系和直角坐标系并推导了其转换关系;在扫描仪中引入旋转平台和平台坐标系,推导了平台坐标系与扫描坐标系及大地坐标系之间的转换模型。在此基础上将扫描坐标转化为大地坐标,实现3维激光扫描仪的全站化。

3维激光扫描仪精度测试及应用

对Trimble GX 3维激光扫描仪进行了测试,并将其结果与全站仪进行比较,评定了其精度。分析了目前3维激光扫描仪的外业扫描方法,并将其应用于嘉荫恐龙博物馆的恐龙雕塑中,实例证明了3维激光扫描仪在建筑与雕塑保护方面测量的优势。

地面3维激光扫描仪测量精度试验与分析

地面3维激光扫描仪是一种可进行全自动高精度立体扫描的先进仪器。其特点是可大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的3维坐标数据,且所获取的数据具有实时、动态、高密度、高精度等优点。因而,激光扫描测量仪器的精度对工程应用的影响以及对3维点云模型的建立和精度影响至关重要。文章针对瑞格公司所生产的VZ400扫描仪在测量时,距离、入射角度、目标颜色几个因素对精度产生的影响进行研究。利用平面拟合的方法分析精度,得出了随着距离的增加,入射角的增大,会导致地面3维激光扫描仪测量精度降低的定性分析结论。

3维激光扫描仪剖析

3维激光扫描系统是继GPS空间定位技术之后的又一种新的测绘技术。3维激光扫描仪是通过快速逐点测距、测角获取测量目标上各点的3维坐标的仪器,其关键部件是测角、测距及扫描伺服控制系统。为达到3mm的点位坐标精度,测角分辨率应为12″,且应选用带有精密测角传感器的闭环伺服控制系统。

3维激光扫描仪定向技术研究

针对3维激光扫描仪无法直接获得目标物表面点的大地坐标的缺点,将全站仪导线测量中的定向技术应用到3维激光扫描仪中;根据扫描技术特点,设计了定向标识;根据定向标识的扫描数据,设计了标识的识别算法,并应用最速下降法进行求解,实现了3维激光扫描仪的定向。

GLS-1500 3维激光扫描仪系统误差检校

深入研究了地面3维激光扫描仪的系统误差来源,设计了三段法、水平序列标志法和垂直序列标志法,实现了对GLS-1500扫描仪加常数、水平角误差和垂直角误差的检校及修正,并分析了角度检校实验中标志中心提取准确度对角度检校结果的影响。

3维激光扫描技术在石窟保护中的应用研究

高精度3维激光扫描技术的出现,为建立一套覆盖完整、细节清晰、视觉效果突出、数据真实准确的数字石窟提供了可能。云冈石窟3维数字化工作就是将3维激光扫描技术应用到石窟的制作,利用激光测距原理,以最精细、最合理的技术手段记录石窟的密集点的3维坐标、反射率和纹理等信息,完整保留全面、准确、细致的3维数据,进而复建出石窟的3维模型及线、面、体等各种数据,将云冈石窟清晰地展现出来。

顾及尺度转换参数的3维激光扫描数据配准方法研究

利用3维激光扫描仪对变形区域进行变形监测时,同期观测数据需要拼接到同一坐标系下,同时多期观测数据需要在同一外部坐标系下。在分析现有坐标系转换方法和3维激光扫描数据特点的基础上提出了参数优化法。利用参数优化法对三个以上公共点计算,求取转换参数,从而将观测数据转换到外部坐标系下。实验结果表明,该转换方法获取的数据精度有明显的提高,因此具有较高的实际应用价值。

基于3维激光扫描DT法模型建立与实现

首先对3维激光扫描技术背景进行了介绍,在对己有的点云建模算法进行了系统研究的基础上,本文针对点云数据的建模算法做了深入的研究,寻找了当今工业建模、计算机建模等领域中较为流行的建模方法——Delaunay(以下简称DT)建模。然后以DT建模为例,将采集到的数据通过编程实现建模,并对建模的成果进行了展示。

基于立体标定靶的扫描仪与数码相机联合标定

地面3维激光扫描仪是一种新型测量仪器,应用领域广泛。随着3维激光扫描技术和CCD传感器技术的不断发展,越来越多的3维激光扫描仪配有内置或者外置的数码相机。在对目标的描述上,点云和影像数据各有优势,扫描仪和数码相机的联合标定可为实现两者的优势互补提供基础。目前扫描仪和数码相机的联合标定主要是基于扫描区域的几何特性或者基于2维平面标定靶,这两种联合标定方法具有一定的局限性。这里在设计3维立体标定靶的基础上,提出了一种基于3维立体标定靶的联合标定方法。经过实验验证了联合标定方法的有效性和稳健性。

基本VC和Matlab的不同测站下数据拼接程序的实现

介绍了3维激光扫描仪研制过程中,把不同测站下的点云数据进行拼接的关键技术。详细阐述了通过量测不同测站下的同名点坐标,计算出不同测站之间的姿态关系,然后把点云数据转换到一个测站,进行数据拼接的过程。并结合VC和Matlab各自的优点,很好的实现了姿态关系的解算,为后期的3维建模奠定了基础。