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3D激光扫描仪的应用
发表时间:[2014-11-15]文章来源:本站文章点击次数:387次作者:管理员

3D激光扫描仪的应用

    三维激光扫描是一种先进的全自动高精度立体扫描技术,可实现对目标无接触性的快速扫描,
同时将获得的点云信息快速转换成计算机可?#28304;?#29702;的数据的高效测量方式,目前在国内外水利方面得到广泛应用。
    三维激光扫描仪系统本身主要包括激光测距系统?#22270;?#20809;扫描系统,同时也集成CCD和仪器内部控制和校正系统等。
在仪器内,通过两个同步反射棱镜快速而有序地旋转,将激光脉冲发射体发出的窄束激光脉冲?#26469;?#25195;过被测区域,
测量每个激光脉冲从发出经被测物体表面再返回仪器所经过的时间(或相位差)来计算距离,同时扫描控制模块控
制和测量每个脉冲激光的角度,最后计算出激光点在被测物体?#31995;?#19977;维坐标。
    三维激光扫描仪按照扫描方式可分为脉冲式扫描和相位式扫描两种。脉冲式扫描仪扫描距离远,最远可达几公
里,多用于地形测绘、三维数字城市等领域;相位式扫描仪扫描距离近,但是扫描速度快、精度高,多用于高精度
的工业测量以及形变监测等。
    在水利系统,高精度的相位式扫描仪尤其适用于大桥大?#26377;?#21464;监测、水电站隧道工程、水库容积测算、河道三
维建模等。
作业流程
 
3D激光扫描仪的应用
    三维扫描仪的外业非常简单,只需要设立标靶和外业扫描两步即可。但?#21069;?#35774;标靶时尽量合理布局,
使最少的摆站能够扫描最全面的数据。同时如果需要将扫描坐标与地方坐标相结合,只需将扫描仪架设几
站到控制点上,或者将标靶球置于控制点上,在后期处理时赋予准确的地方坐标即可。
    内业工作分基本处理和后处理两部分。基本处理是将从三维扫描仪上拷贝出来的数据进行拼站处理、
导出格式数据等。后处理是根据实?#24066;?#27714;生成线画图或者三维建模数据,要得到这样的数据需要进行滤
波去噪、抽稀、矢量提取、点云封装、三维建模等过程。
    Z+F三维激光扫描仪是相位式扫描之一,产于德国,其最高扫描速率可达101万点/秒,最高扫描精
度可达0.3毫米,能将物体形变精确表现出来。
桥梁变形监测
    常规方法使用GPS或者测量机器人只能对个别点位进行监测,而不能对全部整体做出评判。采用三
维激光扫描仪可以采集面状点云数据,通过两次的三维点云数据进行叠加分析,得到形变量数据,通过
颜色的变化能够更直观反映物体不同地方的变化数据。
3D激光扫描仪的应用 
3D激光扫描仪的应用 
 
无锡某大桥桥面形变监测
隧道变形监测
3D激光扫描仪的应用 
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某引水隧道点云数据
大型水电站水坝监测
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广东某大坝监测
水利系统仿真模拟
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拱坝水压作用下横河向位移模拟分析
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输水渡槽沉?#30340;?#25311;分析
水库容积测算
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