三维激光扫描技术与其应用.pptVIP

按用途分类： 可分为为室内型和室外型。也就是长距离和短距离的不同。 按生产厂家不同：Surphaser（美国），I-site (澳大利亚maptek)，riegl，徕卡，天宝，optect，拓普康，faro等产家。 传统测量概念里，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，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，同时还有物体反色率的信息，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。 * * * * * * 海量点云数据的输入和浏览 当超过40万坐标点的点云数据导入AutoCAD数据库时，对其进行浏览和编辑操作，AutoCAD响应相当缓慢，效率十分低下，当对100万点进行编辑时，程序几乎没有响应。 项目组采取了动态调度和多细节层次（LOD）的技术，实现海量点云数据的输入和浏览。 点云数据的修复 　 对于细节较少或位于规则几何体表面上的缺失数据，采用曲面拟合、多项式插值方法；对于复杂曲面上缺失数据利用立体影像匹配技术生成摄影测量点云，并将其与物体点云精确配准，实现空洞修补；另外还提出了采用径向基函数(RBF)神经网络对残缺数据进行修复的算法和用支持向量机回归模型修复残缺散乱点云的技术方法。 三、基于三维激光扫描技术的复制重建系统开发 点云配准 基于物方控制的配准 根据标靶的绝对坐标将不同测站扫描的点云数据配准到统一的坐标系中 基于目标的配准 根据目标将不同测站扫描的点云数据配准到统一的坐标系中 基于点云的配准 根据点云本身将不同测站扫描的点云数据配准到统一的坐标系中 项目组采用了改进的ICP算法和给予几何特征的配准算法 三、基于三维激光扫描技术的复制重建系统开发 点云滤波 滤波是提高点云强度质量的一条途径，而通常的滤波方法都在消除噪声的同时，削弱了一些有效的边缘特征。 项目组采用双谐样条函数对点云数据滤波的技术方法，结果表明该滤波方法 可靠有效、自适应强。同时也提出了基于各向异性扩散思想的自适应点云强度滤波算法，有效地提高了点云强度信息质量。 三、基于三维激光扫描技术的复制重建系统开发 三维建模 传统的三角网构造技术对10万点以内具有比较好的效率，当超过10万点时，效率明显降低，甚至程序无法继续执行。 针对点云数据特点，运用Delaunay三角网生成算法，进行点云数据建模。其原理如下： 首先进行点云粗分组,然后从最高点根据Delaunay划分原则,按照循环扩展的思路生成三角形网格；通过控制合适的三角形生长条件,有效避免了三角面片交叉错乱、退化、法向量不一致缺陷。 通过分析制约算法效率的主要因素，在其关键环节上加以改进和优化，提高了算法的运算速度。 该算法能一次性处理数百万个点云数据，经实践验证，其计算时间几乎与点数成线性关系。 三、基于三维激光扫描技术的复制重建系统开发 项目组基于三维激光扫描技术，进行了三维复原重建系统的开发，主要有以下成果： 提出了以三维激光扫描技术为基础的文物建筑复原重建新方法，设计了一套相应的实施方案 开发出了具有自主知识产权的软件系统，实现了对三维数据的低成本、高效率的收集管理 实现了三维数据的后处理、成果发布及灾害评估，为文物建筑的复原和重建提供了依据，达成了计划任务书中的要求。 7 主要研发成果 三、基于三维激光扫描技术的复制重建系统开发 一、地面三维激光扫描技术二、地面三维激光扫描技术的应用三、基于三维激光扫描技术的复制重建系统开发 四、基于三维激光扫描的电缆隧道分析系统 五、后续研究工作 四、基于三维激光扫描的电缆隧道分析系统 1 项目立项背景 随着社会经济的快速发展，我国城市化程度的提高，城市居民越来越多，电网建设的架空模式已不适应城市空间的环境要求，电缆隧道工程为高压线开辟了地下通道，因此电缆隧道的施工测量和监测成为了一个新课题。 城市电缆隧道特点 线路长、直径相对较小、工程成本低 城市电缆隧道施工受地面、地下各种条件限制很大 城市建筑密度大、各种路网以及地下管网错综复杂 四、基于三维激光扫描的电缆隧道分析系统 2 基于三维激光扫描的电缆隧道分析系统 将三维激光扫描仪采集的电缆隧道点云数据进行粗差探测及剔除、数据归一化、切片点云提取、数据配准、数据简化等预处理操作，利用横断面提取的相关理论进行电缆隧道的切片点云的提取，提取不同