3D激光掃描儀原理是怎樣的？在建筑行業應用有哪些？

三維激光掃描儀作為不動產測繪的新技術之一，在近年行業內中很有競爭力，甚至成為了評價一家測繪公司的標準，這完全體現了他的重要性，那么他的工作原理是怎樣的，在建筑領域又有怎樣應用的呢，下面湖南超立方就帶您來詳細了解一下。

　　一、工作原理

 

　　3D激光掃描儀由快速準確的激光測距儀組成，具有一組反射棱鏡，可以引導激光并以均勻的角速度掃描。工作方式是激光測距儀在積極發射激光的同時，接收自然物表面反射的信號，可以測量距離，對每個掃描點，可以測量從檢查點到掃描點的傾斜距離，還可以得到掃描的水平和垂直方向角以及每個掃描點和樁號之間的空間相對坐標。如果您知道工作站的空間坐標，則可以獲得每個掃描點的三維坐標。根據掃描平臺的不同，三維激光掃描儀可分為地面型激光掃描系統、機載激光掃描系統和便攜式激光掃描系統。
 

 

　　本文使用地面三維激光掃描儀。該掃描儀的工作方式是，三維激光掃描儀發射器通過物體表面分散，沿著幾乎相同的路徑向接收器發送激光脈沖信號。可以計算每日標點符號P和掃描儀距離S，控制編碼器，測量各激光脈沖的橫向掃描角度觀察和縱向掃描角度觀察。三維激光掃描測量通常是儀器用戶坐標系。x軸在側面掃描面內，y軸在側面掃描面內垂直于x軸，z軸垂直于側面掃描面。得到p的坐標。

 

　　二、發展前景

 

　　三維激光掃描的主要特點是實時性、主動性和適應性好。3D激光掃描數據可以通過簡單的處理直接使用，而無需復雜耗時的數據后處理。而且不需要與測量的物體接觸，可以在很多復雜的環境中應用。而且，與GPS等一起，還可以制作更強、更多的應用程序。三維激光掃描技術廣泛應用于文化遺產保護、建筑、規劃、土木工程、工廠改造、室內設計、建筑監測、交通事故處理、法律證據收集、災害評估、船舶設計、數字城市、軍事分析等領域，相信隨著技術的發展，三維激光掃描技術將越來越適用。

 

　　三、建筑領域的應用

 

　　1.注冊點云數據

 

　　掃描的物體通常比較復雜，但一次掃描只能獲得被測試物體一側的三維數據。要獲得整個物體的表面模型，必須從不同的視點收集物體的三維模型，并將得到的數據結合起來，得到物體的完整表面模型。目標按功能可以分為轉向目標和控制目標，轉向目標用于兩站點的點云數據注冊，控制目標用于將點云數據修改為實際坐標。縫合目標和控制目標必須以高分辨率掃描，以便準確提取目標中心點。控制目標可以使用平面目標，并且可以使用整個工作站測量，以便在控制網絡坐標系中獲取坐標。為了防止目標的移動和損失，目標測量在一站掃描結束后立即進行。拼接方法：直接方法地理坐標轉換；間接方法的地理坐標轉換可以連接相鄰樁號處重疊的點云，連接點可以使用專用目標。連接時使用特征點作為連接點的間接方法的地理坐標轉換。
 

 

     2.處理點云數據的步驟

 

　　主要是在地面激光三維掃描儀上使用點云處理軟件或第三方軟件，根據點云數據創建相應的三維模型。處理點云數據通常包括去噪、多視圖對齊、減少數據、重建曲面等步驟。如果兩個掃描結果深度數據注冊在同一個坐標系中，則匹配部分必須有兩個數據層，這樣才能產生數據的重復和不一致。因此，必須將這兩個數據合并在一起。另外，激光掃描獲得的深度數據通常是不連續的點云，無法真實準確地表示實際物體和場景的表面。使用點云創建三角形網格通常是有效的方法。

 

　　3.紋理貼圖

 

　　通過前面的過程可以得到場景的幾何模型，幾何精度已經很好了。但是，為了滿足可視化的需要，必須為幾何模型指定顏色，才能繪制為真實的三維模型。為此，需要將拍攝場景的一系列彩色照片映射到幾何模型上。也就是說，需要解決從照片到幾何的映射問題。在更通用的三維模型處理軟件中，通過執行紋理映射和模型優化處理(包括拓撲錯誤檢查、漏洞修補、簡化模型平滑等)，將能夠獲得更好結果的模型導出到三維GIS平臺。

以上就是關于三維激光掃描儀工作原理和建筑行業應用的介紹，由于篇幅問題這里只是簡單的介紹了一些他重點的一些應用，如果您還有關于他的其他疑問或者需求可以觀看本欄目的其他文章。