




三维激光影像扫描仪测量原理
三维激光扫描系统的工作过程是一个不断重复的数据采1集和处理过程,它采用仪器坐标系下的三维空间点组成的点云图来表达对目标物体采样的结果。三维激光扫描系统通过内置伺服驱动马达系统控制多面反射棱镜的转动,使脉冲激光束沿横轴方向和纵轴方向快速扫描。通过测量扫描仪到目标点的距离值和激光束的水平方向值和竖直方向值计算激光脚点的三维坐标。
构建三维模型的方法
三维扫描仪(3 dimensional scanner)又称为三维数字化仪(3 dimensional digitizer)。它是当前使用的对实际物体三维建模的重要工具之一。它能快速方便的将真实的立---色信息转换为计算机能直接处理的数字信号,为实物数字化提供了有效的手段。它与传统的平面扫描仪、---机、图形采1集卡相比有很大不同:首先,其扫描对象不是平面图案,而是立体的实物。其次,通过扫描,可以获得物体表面每个采样点的三维空间坐标,彩色扫描还可以获得每个采样点的色彩。某些扫描设备甚至可以获得物体内部的结构数据。而---机只能拍摄物体的某一个侧面,且会丢失大量的---信息。它输出的不是二维图像,而是包含物体表面每个采样点的三维空间坐标和色彩的数字模型文件。这可以直接用于cad或三维动画。彩色扫描仪还可以输出物体表面色彩纹理贴图。早期用于三维测量的是坐标测量机(cmm)。它将一个探针装在三自由度(或更多自由度)的伺服装置上,驱动探针沿三个方向移动。当探针接触物体表面时,测量其在三个方向的移动,就可知道物体表面这一点的三维坐标。控制探针在物体表面移动和触碰,可以完成整个表面的三维测量。其优点是测量精度高;其缺点是价格昂贵,物体形状复杂时的控制复杂,速度慢,无色彩信息。人们借助雷达原理,发展了用激光或超声波等媒介代替探针进行---测量。测距器向被测物体表面发出信号,依据信号的反射时间或相位变化,可以推算物体表面的空间位置,称为“飞点法”或“图像雷达”。
三维激光扫描测量技术的特点
三维激光扫描测量技术克服了传统测量技术的局限性,采用非接触主动测量方式直接获取三维数据,能够对任意物体进行扫描,且没有白天和黑夜的---,快速将现实的信息转换成可以处理的数据。它具有扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强、全数字特征等特点,可以---地降低成本,节约时间,而且使用方便,其输出格式可直接与cad、三维动画等工具软件接口。目前,生产三维激光扫描仪的公司有很多,它们各自的产品在测距精度、测距范围、数据采样率、1小点间距、模型化点定位精度、激光点大小、扫描视场、激光等级、激光波长等指标会有所不同,可根据不同的情况如成本、模型的精度要求等因素进行综合考虑之后,选用不同的三维激光扫描仪产品。
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