三维激光扫描技术(Lidar)2015

三维激光扫描技术介绍LIDAR技术东华理工大学三维激光扫描技术的概念通过高速激光发射器运用激光测距原理（包括脉冲激光和相位激光），瞬时测得空间三维坐标值的测量仪器.B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23特点：1.三维测量在传统测量概念中，所测的的数据最终输出的都是二维结果（如CAD出图），在现在测量仪器里全站仪，GPS比重居多，但测量的数据大多都是二维形式的，在逐步数字化的今天，三维已经逐渐的代替二维，因为其直观是二维无法表示的，现在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。丰富的3D点云数据HDS产品的距离和工作流程全面的硬件和软件选择•可通过网络读取数据•远程可视化•完全的3D视角•可超链接到外部文档•3DCAD模型构建•2D图件提取•点云分析•可控制18亿点云TruView软件Cyclone软件CloudWorx软件在常见CAD应用中进行点云分析AutoCADCloudWorxMicroStationCloudWorxPDMSCloudWorxSmartPlantCloudWorx脉冲激光测距原理相位激光测距原理相位式激光测距是通过测量调制的激光信号在待测距离上往返传播所形成的相移，间接测出激光传播时间，再根据激光传播速度，求出待测距离。相位计算模式高速脉冲式扫描仪集成高分辨率数码相机仪器高标记全站仪三角基座QuickScanTM扫描按钮先进的计时设备先进的脚本控制集成双轴补偿器外部整平气泡上部窗口主窗口上部窗口的重叠区域32.5°42.5°7.5°57.5°10°360°水平旋转270°垂直旋转全球脉冲式扫描仪最大视场角优点：●全景扫描●提高扫描效率●避免不必要的拼接●双窗口模式脉冲式扫描仪全球最快扫描速度从现实到3D数据50000点/秒ScanStation2是市场上拥有最小光斑的扫描仪。3mm0m10m50m20m30m40m光斑大小:50m处恒定的3mm高范围噪音点低噪音点ScanStation2被独立检测公认为具有市场同类产品中最小的噪音点。最小光斑、低噪音点云●测量级精度的双轴补偿器可架设在已知点上导线测量和交汇法可以输入点坐标来放样精度1”,补偿范围+/-5’类似于全站仪●测量级精度模型表面精度2mm距离精度+/-4mm点位精度6mm标靶获取精度±1.5mm●高密度扫描密度是指点见距离1mmatanyrange（精度小于1mm）长距离也可精细扫描标靶可放置在较远距离提杆一体化控制面板内部水平传感器USB插口，可通过U盘下载数据蓝牙天线，用于PDA控制集成内置电池??310°垂直扫描360°水平扫描扫描仪底部可架设于三角基座上内置数据存储器(60GB)外部电源线接口和数据下载接口最大速度500,000点/秒特点–连续的激光束测量点间的距离变化–扫描仪水平旋转•360°旋转角–垂直反射镜反射激光束到不同的垂直角度•310°的视角•垂直角度由反射镜的马达测量–通过距离，水平角度和垂直角度计算点的三维坐标360°水平旋转310°垂直旋转世界上最快的扫描速度500,000点/秒超高速扫描如果您需要在短时间内获取高清晰测量的数据，那么徕卡HDS6000全球扫描速度最快的扫描仪正好是能够满足您高精度现场测量的理想设备两种操作模式提高了扫描仪的通用性“低能量”和“高能量”模式高能量(HighPower)最大距离最大扫描速度低能量模式针对“SuperHigh,High和Middle”这几种扫描密度在不需要调整仪器的情况下获得最佳的数据质量（少噪音点）如果使用低能量模式，扫描时间会加倍多种扫描控制选项1.笔记本操作•Cyclone–SCAN可以让用户利用HDS6000的倾斜传感器作为质量保证的指示器，进行导线测量、交会测量、后视、放样等操作。2.方便的6键操作面板，带英文和数字的显示器•视场角和扫描密度•利用预设参数，具有“一键扫描”功能•可以将数据存储到外部存储器中3.通过蓝牙用PDA控制超高速的扫描能力简洁，便携，易用测距长：79M准确、低噪音的数据多种的扫描控制选项集成了倾斜传感器，提高了扫描数据的精度文物保护上下5000年文化，在中国大地上留下无数痕迹，针对中国众多文物，文物保护作为国家的重点课题，新技术的介入推动文物保护一步步向数字化迈进。三维激光扫描仪以其三维呈现，精确的测量数据以及逼真的RGB信息等特点，在中国文物保护方向独领风骚，其优越的性能使文物复杂的测绘从不可能变为可能，从手工描绘到完全数字呈现，突破了质的飞跃，真正意义上实现了历史的数字化保存，为历史佐证！工业应用工业的发展带动我国经济发展，其重要性不言而喻，而在国际数字化的大环境下我国数字化也提上了日程，针对工厂数字化，工厂改造方面，徕卡HDS高清晰测量系统能够得到真实的三维工厂数据模型，设计人员无需到达现场就能完成工程设计。管道设计方面，徕卡Cyclone软件除了能够建立工程现场的三维数据模型之外，也能够在扫描点云数据中完成管道设计。地形测绘摆脱特征点的束缚常规测量地形是通过地形的特征取点，通过点的连线得出最终的地形图，常规的手段无法对复杂地形进行测绘，因为地形变化大所产生的海量特征点用常规手段将花费大量的外业时间。三维激光扫描仪其高质量的三维点云和快速的扫描速度，对地形变化的完整记载，能够立体的体现地形数据，灵活的数据格式方便各种结果的输出，解决常规测量无法实现的测量结果。隧道验收针对隧道工程施工的特殊性，使得隧道测量变成了测量学的难题，隧道挖方量的计算，理想隧道和实际挖掘隧道之间存在的多挖欠挖比较，以及危险的环境怎样快速的获得数据保证外业人员人生安全，这些随着三维激光扫描技术在隧道施工验收方面的应用变的迎刃而解，为隧道施工节约大量成本，降低外业的危险系数，为隧道施工验收提供最好的解决方案。桥梁改建获取桥梁现状的扫描数据，基于点云数据生成三维桥梁模型，或者直接基于点数据完成桥梁的改建设计建筑测量在城市及建筑测量领域，三维激光扫描仪不但可以完成建筑结构的测绘，得到三维建筑模型，并且可以实现建筑施工质量监测。通过三维激光扫描仪对建筑扫描形成的点云可以帮助我们完成立面图绘制三维模型构建基本尺寸量算等结果电力设施变电站和电力输送系统，往往结构复杂，同时所处的环境危险，利用传统的测量手段，很难搜集到完整的数据信息。通过三维激光扫描仪可以缩短时间，实现全面的数据采集大型制造曲面线性分析，高精度模型拟合，为大型制造业提供可靠分析数据，虚拟拆装，军工制造，为高精度测量提供有力保障。故宫扫描测绘工程新疆果子沟西气东输工程用户单位：中国地质环境监测院奥运场馆数字化月坛体育场工程用户单位：西城规划局陕西清凉山地质裂缝工程使用设备：徕卡Scanstation2兵马俑2号坑高精度考古现场记录用户单位:西安四维航测遥感中心使用设备:HDS3000,HDS2500