现代测绘技术在古建烫样数字化项目中的应用

烫样是研究清代皇家建筑的珍贵文物,为配合文物信息数字化工作的开展,针对烫样数据的采集和处理方法进行了深入研究。在综合考虑多种数据采集方法的特点及烫样数字化记录的难点后,选择使用手持式三维扫描仪与多视角三维重建技术相结合的方式来进行烫样的基础数据采集,并通过实践总结出了一套完整的数据采集和处理工作流程。与此同时,针对成果可能的应用方式做了些许尝试,且为数据的后期维护与进一步利用拟定了数据管理系统的建设方案。

利用手持激光点云的矿区自然林树干提取

为了定量刻画矿区复杂环境下自然林树木的三维结构信息,提出一种利用手持激光扫描仪的矿区自然林树干点云识别方法。借助手持激光扫描仪对矿区自然林进行扫描,在滤除地面点的基础上,引入多尺度垂直度特征进行矿区自然林树干识别,利用八叉树叶节点聚类方法对识别的树干进一步提取。通过矿区实测数据进行实验,结果表明,所提出的方法能够实现矿区自然林树干的识别,对矿区复杂环境下自然林树木的三维结构信息定量刻画、厘清矿区植被生长状况具有一定的参考价值。

移动手持激光扫描仪在建筑物竣工测量中的应用

随着科技的快速发展,测绘领域正迎来一场技术革新,三维激光扫描等新型测绘技术引领测绘地理信息服务向更为智能的方向发展。为研究测绘新技术在城市工程测量中的应用潜能,本文将移动手持激光扫描仪引入建筑物竣工测量中。基于ZEB-REVO RT手持激光扫描仪获取竣工项目区域的点云数据,经点云解算和坐标转换,得到满足竣工测量条件的激光点云数据。基于点云数据,完成建筑物的地形提取与编辑,并借助传统的高精度测绘手段,对竣工测量成果进行精度检验。试验结果表明,基于手持激光点云数据的建筑物竣工成果,点位平面精度为±4.6 cm,边长精度为±2.4 cm,符合《城市测量规范CJJ/T 8—2011》中建筑物竣工测量精度标准。本文研究成果验证了手持激光扫描仪在建筑物竣工测量中的有效性与实用性,为测绘新技术在工程测量领域的应用提供了实践经验与参考。

基于手持式激光扫描仪系统的建筑物竣工测量

为了探索测绘新技术在建筑物竣工测量中的应用前景,本文将手持式激光扫描仪应用到建筑物竣工测量中。首先通过ZEB-REVO RT手持式激光扫描仪外业采集试验区点云数据,通过内业点云数据解算、点云数据处理与点云坐标转换得到满足生产要求的激光点云数据;其次,基于点云数据进行建筑物地形提取与编辑;最后,通过传统高精度测绘成果精度检验手段对基于点云数据制作的竣工地形成果进行精度检验。试验结果表明:基于移动手持式激光点云数据制作完成的建筑物竣工成果点位平面精度为±3.7 cm,边长中误差为±2.3 cm,满足《城市测量规范》中的精度要求。

手持三维激光扫描仪在地下空间测量中的应用

在传统的地下空间测量中,需要频繁地搬站、引点,存在测绘效率低、精度不高等问题。本文提出采用手持激光扫描仪获取地下空间信息的方法。区别于传统的全站仪测量方法,本文提出的方法结合了SLAM技术,采用手持激光扫描仪应用于地下停车场的测量,且不存在控制点引点误差等问题。通过选用一个地下停车场地进行测量,结果表明该方法能够在地下空间测量中快速获取三维坐标信息,显著提高测量效率,具有明显的成本优势。

一种手持式半球形视角激光雷达SLAM三维建图技术

针对室内外场景快速三维建图问题,本文提出了一种半球形视角激光雷达扫描同时定位与建图(SLAM)方法,设计了集成半球形视角激光雷达和惯性测量单元的手持便携式三维激光扫描系统。首先,根据半球形视角激光雷达扫描线结构特征,对分割的地面点云降采样,减少垂直约束冗余。然后,对惯性测量单元(IMU)和降采样激光点云通过一个紧耦合迭代扩展卡尔曼滤波器(iEKF)进行联合位姿估计。最后,使用因子图增量式后端优化处理消除累积误差,提升点云地图精度。采用本文方法研发的原型系统对典型室内外场景进行建图试验,结果表明:本文方法绝对定位精度优于4‰,相对定位精度优于0.3‰,在室内外一体化三维建图方面具有广阔应用前景。

手持移动三维激光扫描技术在面积测算中的应用

为解决传统面积测算作业方法烦琐、人工成本高、效率低下等问题,本文以某大厦房产面积测算为案例,分析手持激光扫描技术在面积测算中的应用。结果表明:采用手持激光扫描仪进行数据采集可以节约大量外业时间,作业人员现场无须绘制繁复的草图,降低了人工成本,内业成图快、精度满足《房产测量规范》要求,提高生产效率。

手持式便携超声仪在肥胖产妇硬膜外麻醉中的应用效果

目的探究手持式便携超声仪对肥胖产妇硬膜外麻醉的效果及应激反应因子的影响。方法选择2021年7—10月择期行硬膜外麻醉剖宫产术的肥胖产妇60例。依据随机数字表法分为手持式便携超声仪组(超声组)和触诊组,每组30例。观察手持式便携超声仪测量皮肤至硬膜外腔距离与实际进针深度的相关性;比较2组穿刺情况及患者满意度、麻醉相关评分及产时发热率、应激反应因子水平;记录不同时间点新生儿Apgar评分、麻醉相关并发症及腰椎软组织损伤发生情况。结果触诊组因更换麻醉方式失访1例,最终纳入59例产妇。超声测量皮肤至硬膜外腔距离与实际进针深度具有相关性(r=0.926,P<0.001)。超声组首针穿刺成功率高于触诊组,插针次数及穿刺次数少于触诊组,定位时间长于触诊组,穿刺时间短于触诊组,患者满意度高于触诊组(P<0.05,P<0.01)。超声组硬膜外麻醉效果评分高于触诊组,视觉模拟评分法评分低于触诊组(P<0.05,P<0.01)。分娩后6 h,2组促肾上腺皮质激素、皮质醇、去甲肾上腺素、C反应蛋白均高于麻醉前,但超声组低于触诊组(P<0.05)。2组不同时间点新生儿Apgar评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。2组均未发生严重并发症。结论手持式便携超声仪可有效减少肥胖产妇硬膜外麻醉失误、提高硬膜外穿刺准确性和产妇满意度,减少对腰椎软组织的损伤,降低麻醉相关应激反应因子水平。

激光SLAM技术在地铁监护监测中的应用研究

SLAM技术在国内的应用场景愈加广泛,该技术目前在建筑测量领域中多用于房地产项目确权。而对于地铁安全保护区监测项目,利用全站仪等传统测量方法存在控制点繁多、转站工作量大、部分区域通视困难、特殊地点无法架站、地下空间中GPS信号弱等问题,运用传统测量手段难以完成测量任务,亟需一种可以代替传统测量作业方式并且结果精度满足相关测量要求的新型测量方法。将三维激光扫描和SLAM技术引入地铁及相关附属结构测量测绘,结果表明:该技术不但能够弥补传统测量方法的不足,提高测量作业的效率,并且结果精度也能够满足地下空间测量测绘的相关规定和要求,因此该技术的应用为地铁安全保护区等复杂地下空间结构的测量测绘工作开展提供了一种有效途径。

手持三维激光扫描仪在建筑物立面测量中的应用

为了快速获取老旧小区改造中的建筑物点位信息,绘制建筑物立面图,将ZEB-REVO RT手持三维激光扫描仪应用到宁波市某小区改造中。利用手持激光扫描仪在数据采集方面的优势对小区建筑物点云数据进行采集,并且使用Trimble Business Center软件对原始点云数据进行去噪、配准拼接等操作,得到满足生产条件的点云数据,最后将满足生产条件的点云数据生成正射影像图,利用正射影像图完成小区建筑物的立面图绘制。实验结果表明:使用的方法采集得到建筑物特征点的点位误差在2cm以内,建筑物边长误差在2 cm左右,满足相关规范要求,较传统方法具有速度优势,可大大提高工作效率。

手持式三维激光扫描仪在城市立面测绘中的应用研究

建筑物外立面测绘是城市规划改造的关键依据,对建设智慧城市有着重要意义。基于手持式移动三维激光扫描仪的三维激光扫描技术能够快速、准确地获取建筑物多个外立面的三维坐标信息。本文首先利用ZEB-HORIZON手持式三维激光扫描仪获取建筑物点云数据,而后对获取的点云数据进行配准、去噪等预处理,最终绘制建筑物的外立面线划图。研究结果表明,所绘制的立面线划图坐标中误差小于0.020 m,满足限差要求。

基于ARM的嵌入式手持扫描设备的系统设计

随着条码标识技术的广泛应用,扫描设备的智能化、小型化和低成本等要求变得越来越重要。针对这一情况,以ARM嵌入式处理器S3C2410X和源码公开的嵌入式Linux操作系统为平台来设计和开发便携式手持扫描设备是一明智选择。本文给出了该扫描设备硬件电路的实现、Linux下的设备驱动开发方法及基于MiniGUI的软件实现方法。目前该系统已完成调试,实验结果符合要求。此外,该设计对基于Linux的嵌入式系统应用开发也有很好的借鉴意义。

配水器表面腐蚀缺陷特征的提取方法

以配水器为研究对象,通过手持式三坐标激光扫描仪采集配水器连接套和接头表面形貌信息,结合逆向建模法建立连接套和接头的三维实体模型,借助SolidWorks软件提取表面腐蚀缺陷数据,包括腐蚀缺陷、位置、几何尺寸等特征信息。结果表明:配水器连接套和接头腐蚀缺陷规则化表征后,可以提取腐蚀坑数据并计算腐蚀缺陷尺寸,腐蚀缺陷形态主要为球形坑;配水器表面整体存在均匀腐蚀,内壁以冲刷腐蚀为主,在出水口处尤为严重,外壁以点蚀为主。

对比分析自动乳腺容积成像技术与常规手持超声对乳腺BI-RADS3~5类病变的评估价值

目的:探讨自动乳腺容积成像技术(automated breast volume scanner, ABVS)与常规手持超声(handheld ultrasound,HHUS)对乳腺BI-RADS 3～5类病变的分类评估价值。方法:回顾性分析我院2016年10月至2017年6月期间对109个乳腺病灶进行自动乳腺容积成像技术与常规手持超声的影像资料,基于乳腺影像报告和数据系统(Breast Imaging Reporting and Data System,BI-RADS)分别对病变进行分类评定,以病理诊断为标准,将BI-RADS分类为3、4A、4B、4C、5类的良性病变分别评为5、4、3、2、1分。将BI-RADS分类为3、4A、4B、4C、5类的恶性病变分别评为1、2、3、4、5分。结果:92例患者109个乳腺病灶,80个恶性病灶,29个良性病灶。29个良性病灶包括纤维腺瘤12例、腺病瘤7例、复杂性囊肿3例、浆细胞性乳腺炎2例、肉芽肿性乳腺炎1例、导管内乳头状瘤1例、良性叶状肿瘤1例、小叶增生性腺病并放射状瘢痕1例、硬化性腺病1例;ABVS评价为5、4、3、2、1分的分别为24、1、2、2、0个,HHUS评价为5、4、3、2、1分的分别为19、8、1、1、0个。80个恶性病变包括导管内原位癌2例、非浸润性癌5例、早期浸润癌10例、浸润性非特殊癌39例、浸润性特殊癌24例;ABVS评价为5、4、3、2、1分的分别为17、35、22、6、0个,HHUS评价为5、4、3、2、1分的分别为12、25、31、10、2个。将ABVS与HHUS对乳腺病变的BI-RADS分类评分进行对比分析,Z=-3.069,P=0.002,差异有统计学意义。结论:ABVS能准确的对乳腺BI-RADS 3～5类病变进行分类评估,且ABVS较HHUS具有整体性强、可重复率高、操作者依赖性小、不易漏诊等优点,因而可以作为一种乳腺BI-RADS分类评估的常规检查方法。

手持移动扫描仪在大比例尺地形图中的应用

针对大比例地形图采用传统方法绘制存在外业工作量大、获取数据不全面、数字化智能化低等问题,如何在保证精度的前提下快速获取地形图数据,提高成图效率,降低劳动强度,是测绘行业的新挑战。本文利用GeoSLAM手持移动扫描仪对前门东路区域进行三维激光扫描,采用清华山维EPS软件进行地形图绘制。通过全站仪极坐标法对特征点校核,精度满足规范要求。测试结果表明:采用手持移动扫描仪进行大比例尺地形图测绘,可以节约人力成本,提高了生产效率,满足大面积地形图快速成图的要求。

掌上超声设备在医学健康领域的应用与发展

随着微电子技术的迅速发展,各类掌上超声设备应运而生,在医学健康领域的应用越趋广阔。掌上超声是一类手掌大小、易于掌控的主机探头合二为一的医用超声设备,其具有体积小、重量轻及功耗低的特点,基于无线图像传输的技术,使智能诊断和远程诊断成为可能。性价比好的掌上超声设备一经问世,就得到基层医生和临床医生们的关注和欢迎,从而加快促进了超声临床可视化发展进程。为此,从掌上超声的"过去"与"现在"以及"未来"论述掌上超声如何在"临床可视化"、"分级诊疗"乃至"健康中国"中的地位和作用。

自动乳腺全容积扫查与手持超声诊断乳腺病灶价值的对比研究

目的探讨自动乳腺全容积扫查系统(automated breast volume scanner,ABVS)与手持超声(handheld ultrasound,HHUS)诊断乳腺病灶的价值。方法回顾性分析191例接受ABVS及HHUS 2种检查方法患者的临床资料,比较2种方法的病灶检出率。然后筛选出2种检查方法对患者病灶数检查结果一致的83例患者(104个病灶),以病理诊断为标准,对2种方法检查乳腺病灶的结果进行比较。结果 191例患者中ABVS的乳腺病灶阳性检出率为70.2%(134/191),HHUS的乳腺病灶阳性检出率为59.2%(113/191),ABVS的阳性检出率明显高于HHUS的阳性检出率(P<0.05)。ABVS诊断乳腺恶性病灶的敏感度为82.1%,特异度为80.0%,准确性为80.8%;HHUS诊断乳腺恶性病灶的敏感度为74.4%,特异度为72.3%,准确性为73.1%,ABVS的敏感度、特异度及准确度均高于HHUS(均P<0.05)。结论 ABVS在乳腺病灶阳性检出率方面及对乳腺恶性病灶诊断的敏感性、特异性以及准确性方面均要高于HHUS,适合在临床上广泛应用。

农村房地一体测量中SLAM与传统测量方法的比较

针对目前农村房地一体确权登记工作时间紧、任务重的问题,提出采用手持式三维激光SLAM扫描仪进行测量的方法;并从几何精度、地物遮挡、效率等方面与惯导RTK、倾斜摄影测量、全站仪等传统测量方法进行了比较。结果表明,SLAM测量具有仪器精度较高,气象误差较小,制图误差较小,且不存在引点误差、对中误差和观测误差的特点,特别是在树木遮挡严重、地形复杂区域的房产测量项目中具有较明显的效率和成本优势。

3D SLAM在农房不动产测绘中的应用研究

3D SLAM手持三维激光扫描技术,融合了多种传感器,通过高动态非线性的方式进行信息采集,获得高精度的三维空间点云,在农房不动产测量中具有很强的优势。本文结合农房不动产测绘的相关要求,通过3D SLAM手持三维激光扫描仪进行农房不动产测量,探讨其在农房不动产测绘中的价值和适应性。

大型露天矿高精度快速测绘设备对比试验和相应方案研究

现阶段,大型露天矿山对于高精度快速测绘具有多样化需求,例如现状图快速更新、采剥量计算及边坡稳定性分析等,需要不同的测绘解决方案,为解决该问题,本文首先分析现有适用于露天矿山快速测绘的设备,根据不同的测量原理选取了五种具有代表性的设备,然后系统性介绍各个设备的数据采集流程、主要输出成果、测量精度及优劣势,最后针对大型露天矿山不同测绘需求提出不同的测绘解决方案,为建设数字化、智能化露天矿山提供技术手段。