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三维激光扫描仪

更新时间:2013-12-09


摘要针对当前地面三维激光扫描仪大规模生产面临的本地化软件和应用模式问题,研制了具有自主知识产权的国产三维激光扫描仪,提出了基于全景影像和点云无缝融合的地形图测量、GIS建库和三维建模方法,充分利用激光点云和光学影像的优势,实现三维激光扫描从数据采集、处理、管理和应用的完整解决方案。

关键词:三维激光扫描仪;点云;全景影像;融合

一、引言

地理信息从二维到三维的转变,改变了人们跟信息交互的方式, 推动着三维空间数据获取向着集成化、 实时化、动态化、 数字化和智能化方向发展随着激光、微电子、计算机和传感器等技术的发展和应用需求推动,激光测量技术逐步由点对点的激光测距发展到采用非接触主动测量方式快速获取物体表面大量采样点三维空间坐标的三维激光扫描测量,提供一种快速、直接、高精度、高密度、点云式的三维空间信息获取方式,为三维空间信息的获取提供了全新的技术手段,为三维空间信息数字化发展提供了必要的生存条件。

当前,国内三维激光扫描市场都被进口产品所垄断,常见的产品有法如、卡、RieglZ+F等。主要存在如下问题价格昂贵,国外品牌垄断市场造成价格高;缺乏本地化的配套软件:国内用户习惯、符号库、英文软件都造成用户使用障碍;应用模式不清:国外厂商推介的点云新产品面临管理、处理、应用的难题,用户对点云产品认可度不高。因此,地面三维激光扫描仪不是点云密度越高越好,测量距离越远越好用,需要解决地面三维激光扫描仪大规模生产面临的本地化软件和应用模式问题,提供面向用户生产作业到行业应用的完整解决方案级的三维激光扫描仪。

二、HD LS 300三维激光扫描仪

HD LS 300三维激光扫描仪是一款完全自主知识产权的高效快速三维扫描测量的工具,以每秒14千多个点的扫描速度作业,提供300米水平360度,垂直300度的大视场扫描测量,如图1

1 HD LS 300三维激光扫描仪

HD LS 300三维激光扫描仪具有远距离测量的特点;采用I级安全激光,对人眼无伤害;拥有大视场角、高分辨率测角的扫描角度;采用双轴自动补偿,具备2.5度的倾斜自动补偿;提供60G的大容量内存,可保长时间工作而不需要截取数据;提供长效内置电源,可连续工作4小时;配备操作智能化、符合测量流程的操控软件。

三、三维激光扫描仪解决方案

HD LS300三维激光扫描仪配套了自主研发的系列激光点云数据处理软件和三维全景影像点云应用平台,为用户提供集快速数据采集、精准数据处理、高效海量点云管理、三维全景影像点云应用于一体的完整解决方案

1.向导式三维激光扫描仪操控软件

HD LS 300配备向导式的操控软件,用户只需设置好采集区域(包括水平和垂直区域)、采集的频率、采集时间、采集精度等参数,扫描仪可以实现一键操作,并提供扫描状态的实时监控

2 向导式操控软件

2.三维激光点云与全景影像预处理软件

三维激光点云与全景影像预处理软件具备如下功能:支持多测站数据高精度拼接;支持外部普通照片、全景影像与三维点云进行配准并着色;支持点云滤波、分类和编辑;支持全景深度图、面片数据的制作,满足三维全景影像点云应用;支持AutoCAD联机测图;支持多种点云数据格式的导出,包括objdxf、xyz、las

说明:E: Work 市场工作扫描仪宣传彩页全景配准.png

3 预处理软件

3.影像点云测图建模软件

三维激光扫描仪能同时获取两种数据产品——全景影像和点云数据,影像点云测图建模软件将全景影像与点云严密配准融合,实现测图、建库和建模一体化,其功能特点包括:支持TB级海量点云和全景影像动态数据加载三维点云和全景影像关联与自动配准映射可直接在全景影像上进行三维建模与纹理提取,输出标准3ds模型支持全景影像地形图测绘与建库,提供系列比例尺地图符号库

说明:E: Work 市场工作扫描仪宣传彩页CAD全图4.png

4 影像点云测图建模软件

4.可量测360o影像点云应用软件

主要包括Flex、JavaScript开发接口,方便各类定制开发流畅便捷的三维全景浏览体验基于三维全景的测量服务提供基于360o全景影像的标注服务

说明:E: Work 市场工作扫描仪宣传彩页wg副本2.png

4 可量测360o影像点云应用软件

是颜色点云和实景影像相结合的一种数字产品,由于颜色点云和影像点云具有统一的坐标系统,空间上互相关联,因此海达数云开发了这款以全景影像为前台表现,以点云为后台支撑的全新地理空间信息应用模式。

四、结论

HD LS 300国产三维激光扫描仪配备了从数据采集、预处理、加工和应用的全套软件,确保用户能够真正的用起来。该自主研发的高精度三维激光扫描仪的面世,对于打破国外三维激光扫描设备的垄断、提高我国测绘装备国产化水平、提升国内测绘装备服务水平、推动地理信息产业发展具有开创性的意义。

参考文献:

刘大杰,陶本藻.实用测量数据处理方法[M].北京:测绘出版社,200079-81.