三維激光掃描技術(shù)相信只要是在測(cè)繪行業(yè)的人都會(huì)有所耳聞，但是他的原理是怎樣的又有哪些優(yōu)勢(shì)很多人是不知道的，而新的立面測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)馬上就要出來(lái)了，三維激光掃描技術(shù)在立面測(cè)繪中也有很重要的地位，那么他在立面測(cè)繪中是怎樣應(yīng)用的呢，接下來(lái)湖南超立方就為您詳細(xì)說(shuō)明。

　　一、三維激光掃描原理

 

　　三維激光掃描系統(tǒng)是一種通過(guò)高速激光掃描測(cè)量的方法，它是一種新技術(shù)，可以有效地將測(cè)量對(duì)象表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)帶到高分辨率，從而快速構(gòu)建對(duì)象的三維圖像模型。其組成主要包括激光測(cè)距系統(tǒng)、激光掃描系統(tǒng)、CCD、儀器內(nèi)部控制系統(tǒng)、校準(zhǔn)系統(tǒng)等[7]。工作原理是在儀器內(nèi)通過(guò)兩個(gè)同步反射鏡快速有序地旋轉(zhuǎn)，并將激光脈沖發(fā)射器發(fā)射的狹窄激光脈沖掃到測(cè)量的目標(biāo)實(shí)體。通過(guò)測(cè)量每個(gè)激光脈沖從發(fā)射器測(cè)量的目標(biāo)主體表面反射返回儀器的時(shí)間或相位差來(lái)計(jì)算距離S。另外，利用內(nèi)置的精密時(shí)鐘控制編碼器，同時(shí)測(cè)量各激光脈沖光束的水平方向掃描角度的觀察和垂直方向掃描角度。
 

 

　　與傳統(tǒng)的測(cè)量手段不同，三維激光掃描儀發(fā)射和接收激光束掃描對(duì)象。每次測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)不僅包括目標(biāo)實(shí)體的三維坐標(biāo)信息(x，y，z)，還包括顏色信息(r，b，g)、激光反射強(qiáng)度和對(duì)象反射率信息。因此，全面的信息可以給電腦一個(gè)物體。因此，處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)的方式與處理傳統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)的方式不同。要較大限度地從原始數(shù)據(jù)點(diǎn)云中提取有用信息，需要經(jīng)過(guò)一系列數(shù)據(jù)處理過(guò)程，從獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)到激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)注冊(cè)、分類、收縮、過(guò)濾、建模、紋理映射等最終模型構(gòu)建。

 

　　二、三維激光掃描技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

 

　　1.不需要瞄準(zhǔn)：三維激光掃描儀可以全方位測(cè)量，脫離全站儀等設(shè)備所需的瞄準(zhǔn)鏡、物鏡、目鏡，通過(guò)自動(dòng)測(cè)量提高現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)力，使現(xiàn)場(chǎng)工作人員不再需要忍受大量觀測(cè)造成的頭暈。

 

　　2.不需要草圖連接：由于激光測(cè)量速度快，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量項(xiàng)目全方位測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)比較完整，因此不需要草圖。在內(nèi)業(yè)綜合取舍，完成制度任務(wù)就可以了。

 

　　3.無(wú)透視投影變形：在攝影測(cè)量技術(shù)中，攝影通過(guò)透視投影產(chǎn)生比較明顯的變形，但三維激光掃描儀與全站儀相似，直接獲得距離和角度，因此這一點(diǎn)上沒(méi)有投影變形。

 

　　4.全天候工作：不依賴自然光，主動(dòng)輻射光源。

 

　　異類的復(fù)雜建筑也同樣適用。

 

　　6.提高運(yùn)營(yíng)效率
 

 

　　第三，在立面測(cè)繪中具體應(yīng)用

     地面三維激光掃描場(chǎng)，控制視覺(jué)測(cè)量區(qū)域的具體情況，使用相對(duì)位置和絕對(duì)定位方法�，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量區(qū)是城市建筑物密集的地區(qū)，根據(jù)GPS信號(hào)，作業(yè)控制測(cè)量可以采取周邊布局控制點(diǎn)，內(nèi)部可以采取支局方式。

 

　　地面三維激光掃描工作站的部署必須完全復(fù)蓋測(cè)量區(qū)域的范圍，工作站之間的距離必須使點(diǎn)云重疊。由于建筑物密集，建筑物之間的間隔小，此次掃描工作采用了在建筑物四個(gè)角落放置樁號(hào)的方式。根據(jù)城市建筑物的空間位置關(guān)系，掃描站可以提前調(diào)查理想的架子位置，使后期數(shù)據(jù)點(diǎn)云重疊。

 

　　地面三維激光掃描儀的出現(xiàn)和工程應(yīng)用必將改變傳統(tǒng)的測(cè)量工作模式，提高生產(chǎn)力。地面三維激光掃描儀收集的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)不僅可用于高程測(cè)量領(lǐng)域，還可用于建筑物三維建模、城市日照分析等。相信隨著技術(shù)的發(fā)展和規(guī)范的完善，地面激光掃描儀將在測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。工作站是為專業(yè)圖形處理、三維設(shè)計(jì)、渲染等特殊應(yīng)用需求而構(gòu)建的，工業(yè)制造業(yè)需要更復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，因此成為工作站的主戰(zhàn)場(chǎng)。提供全過(guò)程數(shù)字解決方案，通過(guò)系統(tǒng)更新自動(dòng)化提高系統(tǒng)可靠性，解決產(chǎn)業(yè)制造業(yè)自由瓶頸。

 

　　在建筑物高程測(cè)量領(lǐng)域，三維激光掃描測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展克服了現(xiàn)有建筑物高程測(cè)量的局限性。不再是用皮尺、測(cè)距儀等簡(jiǎn)單工具測(cè)量建筑物長(zhǎng)寬的模型，而是對(duì)建筑物進(jìn)行無(wú)接觸、快速準(zhǔn)確的掃描。同時(shí)獲得的點(diǎn)云信息可以快速轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)據(jù)的有效測(cè)量方法。解決了手動(dòng)收集建筑立面數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)的精度損失、效率損失等問(wèn)題，特別是無(wú)法測(cè)量高層建筑立面元素的問(wèn)題。

以上就是三維激光掃描技術(shù)的原理、優(yōu)勢(shì)和在立面測(cè)繪中如何應(yīng)用的介紹，希望能對(duì)您所有幫助，如果您有立面測(cè)繪相關(guān)的需求的話也可以來(lái)電聯(lián)系我們隨時(shí)恭候，還有其他疑問(wèn)的話可以查看本欄目的相關(guān)文章。