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

　　一、三維激光掃描原理

 

　　三維激光掃描系統(tǒng)是一種通過高速激光掃描測量的方法，它是一種新技術(shù)，可以有效地將測量對象表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)帶到高分辨率，從而快速構(gòu)建對象的三維圖像模型。其組成主要包括激光測距系統(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量的目標(biāo)實(shí)體。通過測量每個(gè)激光脈沖從發(fā)射器測量的目標(biāo)主體表面反射返回儀器的時(shí)間或相位差來計(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)的測量手段不同，三維激光掃描儀發(fā)射和接收激光束掃描對象。每次測量獲得的數(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)過一系列數(shù)據(jù)處理過程，從獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)到激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)注冊、分類、收縮、過濾、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量，脫離全站儀等設(shè)備所需的瞄準(zhǔn)鏡、物鏡、目鏡，通過自動(dòng)測量提高現(xiàn)場生產(chǎn)力，使現(xiàn)場工作人員不再需要忍受大量觀測造成的頭暈。

 

　　2.不需要草圖連接：由于激光測量速度快，現(xiàn)場測量項(xiàng)目全方位測量的現(xiàn)場數(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.無透視投影變形：在攝影測量技術(shù)中，攝影通過透視投影產(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)營效率
 

 

　　第三，在立面測繪中具體應(yīng)用

     地面三維激光掃描場，控制視覺測量區(qū)域的具體情況，使用相對位置和絕對定位方法�，F(xiàn)場測量區(qū)是城市建筑物密集的地區(qū)，根據(jù)GPS信號，作業(yè)控制測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量領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。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。提供全過程數(shù)字解決方案，通過系統(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。

 

　　在建筑物高程測量領(lǐng)域，三維激光掃描測量技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展克服了現(xiàn)有建筑物高程測量的局限性。不再是用皮尺、測距儀等簡單工具測量建筑物長寬的模型，而是對建筑物進(jìn)行無接觸、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、效率損失等問題，特別是無法測量高層建筑立面元素的問題。

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