激光扫描仪具有三维测量、快速扫描的功能,通过高速激光扫描测量的方法,大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据,在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。
三维激光扫描系统主要由三维激光扫描仪、计算机、电源供应系统、支架以及系统配套软件构成。三维激光扫描仪作为三维激光扫描系统的主要组成部分,是由激光射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑、CCD 机以及软件等组成,是测绘领域继 GPS 技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。
激光扫描仪的功能
三维测量
传统测量概念里,所测的数据最终输出的都是二维结果。在逐步数字化的如今,三维已经逐渐的代替二维,因为其直观是二维无法表示的,三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含 X,Y,Z 点的信息,还包括 R,G,B 颜色信息,同时还有物体反射率的信息,这样全面的信息能给人一种物体在电脑里真实再现的感觉,是一般测量手段无法做到的。
快速扫描
快速扫描是扫描仪诞生产生的概念,在常规测量手段里,每一点的测量费时都在 2-5 秒不等,更甚者,要花几分钟的时间对一点的坐标进行测量,三维激光扫描仪的诞生改变了这一现状。最初每秒 1000 点的测量速度已经让测量界大为惊叹,而脉冲扫描仪最大速度已经达到 50000 点每秒,相位式扫描仪三维激光扫描仪最高速度已经达到 120 万点每秒,这是三维激光扫描仪对物体详细描述的基本保证,古文体,工厂管道,隧道,地形等复杂的领域无法测量已经成为过去式。
激光扫描仪应用领域
三维激光扫描技术不断发展并日渐成熟,三维扫描设备也逐渐商业化,三维激光扫描仪的巨大优势就在于可以快速扫描被测物体,不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。因此,其已经成为当前研究的热点之一,并在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。
1.测绘工程领域:大坝和电站基础地形测量、公路测绘,铁路测绘,河道测绘,桥梁、建筑物地基等测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。
2.结构测量方面:桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、监测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间面积、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量;管道、线路测量、各类机械制造安装。
3.建筑、古迹测量方面:建筑物内部及外观的测量保真、古迹(古建筑、雕像等)的保护测量、文物修复,古建筑测量、资料保存等古迹保护,遗址测绘,赝品成像,现场虚拟模型,现场保护性影像记录。
4.紧急服务业:反恐怖主义,陆地侦察和攻击测绘,监视,移动侦察,灾害估计,交通事故正射图,犯罪现场正射图,森林火灾监控,滑坡泥石流预警,灾害预警和现场监测,核泄露监测。
5.娱乐业:用于电影产品的设计,为电影演员和场景进行的设计,3D 游戏的开发,虚拟博物馆,虚拟旅游指导,人工成像,场景虚拟,现场虚拟。
6.采矿业:在露天矿及金属矿井下作业,以及一些危险区域人员不方便到达的区域。例如:塌陷区域、溶洞、悬崖边等进行三维扫描。
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