三维激光扫描

摘要： 为了有效采集岩溶洞穴内部点云数据,克服单一数据采集手段获取岩溶洞穴内点云数据存在较多数据缺失的问题,通过地面架站式三维激光扫描仪、背包式三维激光扫描仪和摄影测量技术获取岩溶洞穴内的多源点云数据,并采用改进的ICP算法对多源点云数据进行融合。结果表明,采用多种数据采集手段能有效采集岩溶洞穴内的三维点云数据,弥补单一数据采集手段造成的数据缺失,得到较为完整的点云数据。采用改进的ICP算法,可以得到较好的数据融合效果。

摘要： BIM技术以其三维可视化程度高、信息整合能力强等优势,广泛地应用于建筑全生命周期中。三维激光扫描技术生成的点云数据拥有精度高和非接触式等特点,大量应用于智慧城市、文物保护、基础测绘等领域。基于三维激光扫描的BIM逆向建模技术是BIM技术的较新应用方向。为客观地反映目前三维激光逆向建模技术研究成果,本文利用CiteSpace软件对2011-2020年间收录在Web of Science核心合集中的166篇相关文献进行可视化分析。结果表明:自三维激光逆向建模技术问世后,学者们主要围绕着“模型重建”、“点云分割”、“机器学习”等热点展开研究;该领域的研究文献发表数量逐年增加,但关键作者和机构分布较为松散,凝聚力不够;发文最多的机构分别是Heriot-Watt University和Poltecn Milan,发文最多的作者是Bosche F等,发文量最多的国家是美国和西班牙,中国位居第三。目前,该领域的研究重点已经从ICP算法、Delaunay三角化法等点云数据的编辑处理,转到项目管理的具体应用场景中。同时,通过机器学习算法自动识别构件和管理信息,也成为该领域的研究热点。BIM平台的互操作问题依然突出,需要全世界的学者共同研究解决。

摘要： 地面停车场的数字化是今后智慧城市建设的一个方向,配合高精度定位,停车场可以实现精确导航。本文以三维激光扫描结合无人机拍摄停车场影像为例,阐述了点云和影像结合制作大比例尺、高精度测绘成果的过程,为今后无人机影像配合激光扫描精确测量地面复杂建筑物提供了一种方案。

摘要： 随着三维激光扫描技术的快速发展,三维激光扫描技术在文物古建筑的保护中的应用越来越广泛,在古建筑测绘中,三维激光扫描技术相比于传统测绘技术具有巨大优势。以绘制古建筑平面图、立面图与剖面图为例,用Z+F5010X地面三维激光扫描仪扫描古建筑,阐述了外业采集及内业制图的整个技术流程。可以显著提高古建筑现状测绘的工作效率。

摘要： 本文将通过设计实例分析,提出一种基于BIM技术客家古建筑3D建模,利用三维激光扫描获取模型三维点云数据,实现客家古建筑模型重建方法,从而解决传统客家古建筑模型重建精细度低的问题。实验结果表明,设计模型重建精细度明显高于对照组,能够解决传统客家古建筑模型重建精细度低的问题。

摘要： 矿房空区探测是地下金属矿山进行空区充填治理的前提。以某铁矿地质条件复杂、冒落风险大且没有作业空间的大直径深孔矿房为工程背景,以矿房顶部中段沿脉及穿脉巷道为作业面,采用三维高密度直流电法,以光滑约束最小二乘法为原则进行反演分析,获得不同高度的顶板和垂直切片图、电阻率等值线图,对多个矿房空区是否存在异常冒落情况做出正确判识。对存在异常的空区及时采取处理措施,对无异常的空区采用无人机三维激光扫描技术进行精准探测,获得单体矿房空区三维模型,为下一步矿房空区充填治理提供准确的基础数据。结果表明,先用三维高密度电法对多矿房空区进行初步筛查异常,再用激光扫描进行精准探测,可为冒落风险大的深孔矿房空区探测提供一种新的技术手段。

摘要： 极端暴雨灾后,郑州市区道路、地铁隧道等交通工程易产生道路基底脱空、隧道变形渗水等病害。为了查明这些隐患,根据暴雨灾后隐患类别及各类检测方法的特点,通过组合车载三维探地雷达、拖曳式瞬变电磁、移动三维激光扫描等多种检测方法,对道路空洞、隧道病害进行了应急检测。结果表明:采用车载三维探地雷达与拖曳式瞬变电磁相结合,可有效避免单一方法的局限性,快速查明道路工程的脱空、渗漏等病害;采用移动三维激光扫描普查隧道结构信息,再利用探地雷达对重点病害进行详查,可快速查明隧道工程安全状况。

摘要： 伴随着经济发展,矿产资源开发形成了大量地下采空区,部分采空发生了地裂缝、地面沉降及地面塌陷等地质灾害。为了能够精准指导地下采空区治理,消除采空区地质灾害隐患,可采用三维激光扫描技术进行采空区现状勘查,清晰反映采空区规模及空间分布。以滦平县某铁矿为例,选取10号钻孔开展三维激光扫描,确定了采空区规模、分布范围坐标及埋深情况。为滦平县某铁矿采空区的治理提供了数据支持,为同类采空区的勘查工作提供了技术参考。该勘查方法具有数据精确、工作高效、成果直观等优点,对采空区的勘查具有极大指导意义。

摘要： 本文以马坑铁矿东区2-3采场为例,通过井下采空区三维激光扫描技术及Dimine软件的综合应用,了解井下采场的开采现状,进行单个采场的损失率、贫化率的分析,为采场的损失贫化管控提供了数据参考,为后续的回采设计提供了一定的指导意义。

摘要： 基于三维激光扫描技术对无锡大公桥进行三维扫描,获取三维点云数据与模型,结合MIDAS应用建立有限元模型,进行大公桥结构现有检算与评估,对三维激光扫描技术在古桥评估中的应用进行分析研究。研究结果表明,三维激光扫描技术具有非接触、限制小、速度快、精度高等优点;经数值模拟计算,大公桥各项检测评估结果均满足规范要求;三维激光扫描技术在古建筑测绘方面优势明显,因此将其应用于古建筑测绘与保护领域具有重要意义。

摘要： 储罐是目前石油石化行业中常用的油气储存设施,其变形情况一直是企业关注的重点.现有的检测仪器如全站仪、水准仪等都被应用于储罐变形检测,其中三维激光扫描仪具有自动化能力强、检测速度快、准确度高的特点,成为行业内部专家关注的焦点,受到专家学者的广泛研究.而储罐孔洞点云修复问题是三维激光扫描技术应用过程中面临的难点问题,针对点云修复这一难点问题,提出三种横向点云修复算法,进行相关理论研究,并结合现场实际应用,对三种算法的优缺点进行对比分析,为三维激光扫描技术在企业现场储罐变形检测的应用提供重要的技术支撑.

摘要： 由于各种原因,一些现有的桥梁存在图纸丢失的情况.在桥梁的检测过程中,需要对桥梁的构件尺寸进行恢复.而对于悬索桥、斜拉桥、拱桥等特殊桥梁,传统的测量方法需要耗费大量人力物力,三维激光扫描逐渐成为主要的测量手段.通过三维激光扫描仪器采集点云,再通过数据处理软件对点云进行分析处理,可以在软件里测量桥梁构件的尺寸;通过对比不同时期采集的数据,还可以对桥梁进行变形监测.

摘要： 三维激光扫描技术是一种数字化相结合的测量技术,它以非接触、高精度、高效率为特点,广泛应用于测量测绘领域.其能快速获取点云数据,得到被测对象的高精度三维实体数据.本文通过对三维扫描技术的测量工艺流程和项目实施的应用点的研究,探索三维激光扫描技术在测量测绘领域中的数字化应用.

摘要： 从规划管理的角度阐述日照测量的对象、内容、方式,对日照测量的方法进行归纳总结并提出基于三维激光扫描技术的日照测量的数据采集新方法.

摘要： 三维激光扫描技术是一种新兴的测绘技术,采用非接触的方式获取物体表面的三维点云数据,数据精准且操作便捷,在测绘行业中已经有着不可替代的作用.三维扫描在逆向工程中得到大量的推广应用,获取的点云数据与BIM相结合建立数据模型,实现逆向三维建模及重构技术,为项目在BIM模型上进行各类量测及分析工作.

摘要： 随着三维数字化技术的发展,三维激光扫描与无人机倾斜摄影等扫描技术在建筑领域的应用愈发广泛,相较传统测绘手段而言,其测绘效率与数值精准度均具有显著优势.笔者导师团队多年来一直就辽代砖塔这一课题进行研究,在前期收集相关文献资料及前人研究成果的过程中,发现业内普遍存在对建筑原始数据获取效率低且精准度不足的现象.据此,尝试将三维数字化技术应用于辽塔测绘工作中,近几年来,笔者导师团队对全国范围内104处辽代砖塔展开了三维数据采集、数字建模工作,建立了多座辽塔的完整数字模型并获取到全面且准确的建筑数据,丰富的数据资料积累为辽代砖塔的进一步学术研究提供了更多的可能性.文章将通过对团队关于辽代砖塔内、外业工作的总结,探明通过三维数字化手段所获得的数据资料能否推动辽代砖塔多角度、不同层面的研究,由此探讨三维激光扫描与无人机倾斜摄等三维数字化技术在辽代砖塔研究中发挥的独特作用.

摘要： 随着城市建筑物的迅速增加,建筑物竣工成为目前测绘作业中重要一环.传统全站仪测量竣工的缺点越来越凸显,为了解决传统作业过程中所面临的作业时间长、作业环境复杂等问题,人们开始尝试将三维激光扫描应用于竣工测量.选择常州市北郊中学作为研究区,采用Leica RTC360对研究区建筑物进行竣工测量,并利用Leica RTC360自带的点云拼接软件和Cyclone进行点云处理,将处理后的数据用CAD进行立面、地形等信息的绘制,最后将三维激光扫描数据与全站仪测量数据进行精度对比.研究结果表明,将三维激光扫描用于建筑物竣工能有效提高竣工工作效率,同时精度对比结果显示三维激光扫描进行竣工的精度满足要求,该方法是切实可行的,具有一定的应用前景.

摘要： 近年来,随着社会经济的飞速发展,城市综合体、超高层等大型工程越来越多,涉及到的地下室基坑具有大深度、大体量,不确定性因素多、风险高等特点.鉴于目前行业内存在的基坑安全传统监测信息采集手段落后、隐患问题发现滞后等问题,本文综合BIM、三维激光扫描等技术优势,对BIM技术、3D激光扫描在复杂深基坑监测中的拓展应用进行研究分析,以建设云平台为基础进行二次开发,实现深基坑监测数据的高效采集、储存、录入、分析及显示可视化的基坑安全监管平台,使参建各方都能在同一个信息平台中协同工作,大大提高基坑安全监管的时效性与及时性,对深基坑全过程安全管理具有积极的推动意义.

摘要： 对三维激光扫描和多源点云数据联合处理技术在古文物精细三维建模中的应用进行了研究.将地面三维激光扫描(Terrestrial Laser Scanning,TLS)点云数据与手持三维激光扫描点云数据利用Geomagic软件进行联合处理,实现广元市皇泽寺内大佛窟古文物的精细三维模型重建并进行精度质量评价,结果表明,各测站间佛像点云数据的拼接精度均较高,并且所建模型与原始点云的吻合度较好,精度较高.本文的研究为搭建智慧城市时空信息云平台、建立广元市重要旅游景区“数字皇泽寺旅游系统”奠定了数据基础,所生成的精细三维模型是数字化存档的重要资料,为古文物的保护与修复提供了重要参考依据.

摘要： 景福宫位于故宫内廷外东路宁寿宫区东北部,是宁寿宫东路的主体建筑.本文在介绍景福宫彩画现状及其记录重要性的基础上,详细阐述了应用三维激光扫描技术和数字摄影测量技术进行景福宫彩画现状数据采集、处理的全过程,并总结了该方法相较于传统彩画记录方法的几点优势.

摘要： 本发明提供了一种多线阵列激光三维扫描系统及多线阵列激光三维扫描方法，该系统通过可编程门阵列FPGA实现多线阵列激光三维扫描系统的精确同步和逻辑控制，采用线激光器阵列作为投影图案光源，通过可编程门阵列FPGA向立体视觉图像传感器和线激光器阵列发送触发信号，上位机接收到立体视觉图像传感器拍摄的图像对，并对该图像对中的激光线阵图案进行编码解码及三维重建，对被测物体表面特征点进行三维重建和不同时刻间三维特征点匹配对齐，采用光学跟踪技术对匹配计算进行预测和纠错，用于时域激光三维扫描数据的配准拼接，同时实时进行测量误差等级评估并反馈至误差反馈控制器做出调整指示，从而完成低成本、高效率、高可靠性和高精度的激光三维扫描。

摘要： 本发明提供了一种多线阵列激光三维扫描系统及多线阵列激光三维扫描方法，该系统通过可编程门阵列FPGA实现多线阵列激光三维扫描系统的精确同步和逻辑控制，采用线激光器阵列作为投影图案光源，通过FPGA向立体视觉图像传感器、惯性传感器和线激光器阵列发送触发信号，上位机接收立体视觉图像传感器拍摄的图像对，对该图像对中的激光线阵图案进行编码解码及三维重建，对被测物体表面特征点进行三维重建和不同时刻间三维特征点匹配对齐，采用混合传感定位技术对匹配计算进行预测和纠错，用于时域激光三维扫描数据的配准拼接，同时实时进行测量误差等级评估并反馈至误差反馈控制器做出调整指示，从而实现低成本、高效率、高可靠性和高精度的激光三维扫描。

摘要： 本发明提供了一种三维激光扫描仪的金属三棱镜、安装轴和三维激光扫描仪，包括：金属三棱镜本体；金属三棱镜本体的轴线位置设置有连接孔；金属三棱镜本体的上底面的轴线位置设置有第一沉孔，其下底面的轴线位置设置有第二沉孔；金属三棱镜本体中，第二沉孔朝向上底面的一侧设置有第一通孔；第一通孔与第一沉孔之间设置有第二通孔；金属三棱镜本体的三个侧面均镀设有反射膜；上述金属三棱镜通过其匹配的安装轴和动力供给装置组成三维激光扫描仪；其使用金属三棱镜，通过金属三棱镜结合安装轴组成三维激光扫描仪，其中，金属三棱镜的机械加工性能好且加工精度高，可根据需要开展特异性的设计；并且，金属三棱镜在元件加工和装配过程中，不易损伤。

摘要： 本发明涉及一种移动式三维激光扫描系统及移动式三维激光扫描方法。三维点云扫描仪器、传感组件分别与第一信号处理器电连接。三维点云扫描仪器用于在不同的扫描位置进行三维扫描并得出相应的点云数据。第一信号处理器用于根据传感组件采集的数据、并利用同时定位与制图算法实时更新可移动扫描设备扫描中心的位置和姿态信息，还用于将任一扫描中心对应的点云数据根据扫描中心实时的位置和姿态信息配准至世界坐标系中。传感组件用于测量同时定位与制图算法所需的各项参数。该系统及方法在扫描过程进行的同时能够自动更新各扫描中心的位置及姿态信息，从而实现全自动的注册方式，提高了效率，而且操作简单。

摘要： 本发明提供了一种三维激光扫描仪中的反射镜和三维激光扫描仪，包括：金属反射镜和底座；金属反射镜至少包括一个位于底部的底面和一个倾斜的侧面；金属反射镜的底部与底座一体化设置；底座上设置有中心通孔，中心通孔贯通底座与金属反射镜的顶部，以便激光发射器发射的激光通过中心通孔射出；金属反射镜的倾斜的侧面为经过光学加工的反射面，用于将接收到的激光进行反射；采用共轴金属反射镜，与现有技术中的旁轴光路的涉及应用三维激光扫描仪中可行性较差相比，其对装配精度要求低，适合产线高效率装配，并且元件为金属材质，不会因装配生产或产品在恶劣的使用环境下导致破损的问题，提高了产品的稳定性和可靠性。

摘要： 本发明提供了一种三维激光扫描仪的金属三棱镜、安装轴和三维激光扫描仪，包括：金属三棱镜本体；金属三棱镜本体的轴线位置设置有连接孔；金属三棱镜本体的上底面的轴线位置设置有第一沉孔，其下底面的轴线位置设置有第二沉孔；金属三棱镜本体中，第二沉孔朝向上底面的一侧设置有第一通孔；第一通孔与第一沉孔之间设置有第二通孔；金属三棱镜本体的三个侧面均镀设有反射膜；上述金属三棱镜通过其匹配的安装轴和动力供给装置组成三维激光扫描仪；其使用金属三棱镜，通过金属三棱镜结合安装轴组成三维激光扫描仪，其中，金属三棱镜的机械加工性能好且加工精度高，可根据需要开展特异性的设计；并且，金属三棱镜在元件加工和装配过程中，不易损伤。

摘要： 活立木三维激光扫描升降平台，本发明为解决活立木的扫描测量数据精度不高，获取得到的光学图像模糊不清等问题，提出一种活立木三维激光扫描升降平台，其具有基座部、升降机构和扫描平台，所述基座部上安装升降机构，升降机构上安装扫描平台，通过控制升降机构能够使扫描平台相对于基座部进行水平升降运动；基座部具有开口且平面呈U字形平面，基座部包括基座本体及相对设置的基座左臂和基座右臂。本发明的有益效果是：能够获得完整的活立木树干表面形貌扫描点云数据，使完整的活立木树干表面三维图像能够在计算机中被准确还原，减少后期图像拼接处理的工作量，同时提高信号采集的速度和稳定。本发明还公开了一种活立木三维激光扫描装置。

摘要： 本实用新型提供了一种三维激光扫描仪的金属三棱镜、安装轴和三维激光扫描仪，包括：金属三棱镜本体；金属三棱镜本体的轴线位置设置有连接孔；金属三棱镜本体的上底面的轴线位置设置有第一沉孔，其下底面的轴线位置设置有第二沉孔；金属三棱镜本体中，第二沉孔朝向上底面的一侧设置有第一通孔；第一通孔与第一沉孔之间设置有第二通孔；金属三棱镜本体的三个侧面均镀设有反射膜；上述金属三棱镜通过其匹配的安装轴和动力供给装置组成三维激光扫描仪；其使用金属三棱镜，通过金属三棱镜结合安装轴组成三维激光扫描仪，其中，金属三棱镜的机械加工性能好且加工精度高，可根据需要开展特异性的设计；且金属三棱镜在元件加工和装配过程中，不易损伤。

摘要： 本实用新型提供了一种三维激光扫描仪中的反射镜和三维激光扫描仪，包括：金属反射镜和底座；金属反射镜至少包括一个位于底部的底面和一个倾斜的侧面；金属反射镜的底部与底座一体化设置；底座上设置有中心通孔，中心通孔贯通底座与金属反射镜的顶部，以便激光发射器发射的激光通过中心通孔射出；金属反射镜的倾斜的侧面为经过光学加工的反射面，用于将接收到的激光进行反射；采用共轴金属反射镜，与现有技术中的旁轴光路的涉及应用三维激光扫描仪中可行性较差相比，其对装配精度要求低，适合产线高效率装配，并且元件为金属材质，不会因装配生产或产品在恶劣的使用环境下导致破损的问题，提高了产品的稳定性和可靠性。

摘要： 活立木三维激光扫描升降平台，本实用新型为解决活立木的扫描测量数据精度不高，获取得到的光学图像模糊不清等问题，提出一种活立木三维激光扫描升降平台，其具有基座部、升降机构和扫描平台，所述基座部上安装升降机构，升降机构上安装扫描平台，通过控制升降机构能够使扫描平台相对于基座部进行水平升降运动；基座部具有开口且平面呈U字形平面，基座部包括基座本体及相对设置的基座左臂和基座右臂。本实用新型的有益效果是：能够获得完整的活立木树干表面形貌扫描点云数据，使完整的活立木树干表面三维图像能够在计算机中被准确还原，减少后期图像拼接处理的工作量，同时提高信号采集的速度和稳定。本实用新型还公开了一种活立木三维激光扫描装置。