3D激光扫描仪原理是怎样的？在建筑行业应用有哪些？

三维激光扫描仪作为不动产测绘的新技术之一，在近年行业内中很有竞争力，甚至成为了评价一家测绘公司的标准，这完全体现了他的重要性，那么他的工作原理是怎样的，在建筑领域又有怎样应用的呢，下面湖南超立方就带您来详细了解一下。

　　一、工作原理

 

　　3D激光扫描仪由快速准确的激光测距仪组成，具有一组反射棱镜，可以引导激光并以均匀的角速度扫描。工作方式是激光测距仪在积极发射激光的同时，接收自然物表面反射的信号，可以测量距离，对每个扫描点，可以测量从检查点到扫描点的倾斜距离，还可以得到扫描的水平和垂直方向角以及每个扫描点和桩号之间的空间相对坐标。如果您知道工作站的空间坐标，则可以获得每个扫描点的三维坐标。根据扫描平台的不同，三维激光扫描仪可分为地面型激光扫描系统、机载激光扫描系统和便携式激光扫描系统。
 

 

　　本文使用地面三维激光扫描仪。该扫描仪的工作方式是，三维激光扫描仪发射器通过物体表面分散，沿着几乎相同的路径向接收器发送激光脉冲信号。可以计算每日标点符号P和扫描仪距离S，控制编码器，测量各激光脉冲的横向扫描角度观察和纵向扫描角度观察。三维激光扫描测量通常是仪器用户坐标系。x轴在侧面扫描面内，y轴在侧面扫描面内垂直于x轴，z轴垂直于侧面扫描面。得到p的坐标。

 

　　二、发展前景

 

　　三维激光扫描的主要特点是实时性、主动性和适应性好。3D激光扫描数据可以通过简单的处理直接使用，而无需复杂耗时的数据后处理。而且不需要与测量的物体接触，可以在很多复杂的环境中应用。而且，与GPS等一起，还可以制作更强、更多的应用程序。三维激光扫描技术广泛应用于文化遗产保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故处理、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事分析等领域，相信随着技术的发展，三维激光扫描技术将越来越适用。

 

　　三、建筑领域的应用

 

　　1.注册点云数据

 

　　扫描的物体通常比较复杂，但一次扫描只能获得被测试物体一侧的三维数据。要获得整个物体的表面模型，必须从不同的视点收集物体的三维模型，并将得到的数据结合起来，得到物体的完整表面模型。目标按功能可以分为转向目标和控制目标，转向目标用于两站点的点云数据注册，控制目标用于将点云数据修改为实际坐标。缝合目标和控制目标必须以高分辨率扫描，以便准确提取目标中心点。控制目标可以使用平面目标，并且可以使用整个工作站测量，以便在控制网络坐标系中获取坐标。为了防止目标的移动和损失，目标测量在一站扫描结束后立即进行。拼接方法：直接方法地理坐标转换；间接方法的地理坐标转换可以连接相邻桩号处重叠的点云，连接点可以使用专用目标。连接时使用特征点作为连接点的间接方法的地理坐标转换。
 

 

     2.处理点云数据的步骤

 

　　主要是在地面激光三维扫描仪上使用点云处理软件或第三方软件，根据点云数据创建相应的三维模型。处理点云数据通常包括去噪、多视图对齐、减少数据、重建曲面等步骤。如果两个扫描结果深度数据注册在同一个坐标系中，则匹配部分必须有两个数据层，这样才能产生数据的重复和不一致。因此，必须将这两个数据合并在一起。另外，激光扫描获得的深度数据通常是不连续的点云，无法真实准确地表示实际物体和场景的表面。使用点云创建三角形网格通常是有效的方法。

 

　　3.纹理贴图

 

　　通过前面的过程可以得到场景的几何模型，几何精度已经很好了。但是，为了满足可视化的需要，必须为几何模型指定颜色，才能绘制为真实的三维模型。为此，需要将拍摄场景的一系列彩色照片映射到几何模型上。也就是说，需要解决从照片到几何的映射问题。在更通用的三维模型处理软件中，通过执行纹理映射和模型优化处理(包括拓扑错误检查、漏洞修补、简化模型平滑等)，将能够获得更好结果的模型导出到三维GIS平台。

以上就是关于三维激光扫描仪工作原理和建筑行业应用的介绍，由于篇幅问题这里只是简单的介绍了一些他重点的一些应用，如果您还有关于他的其他疑问或者需求可以观看本栏目的其他文章。