三維激光掃描技術(shù)是上世紀(jì)九十年代中期開始出現(xiàn)的一項(xiàng)技術(shù),是繼GPS空間定位系統(tǒng)之后又一項(xiàng)測繪技術(shù)的突破。三維激光掃描儀通過激光測距的原理,把激光先投射到被測物體表面,繼而反射回掃描儀內(nèi)的傳感器中,掃描儀據(jù)此計(jì)算其與物體的距離,確定物體在空間中的位置,得到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
由于三維激光掃描系統(tǒng)可以密集地大量獲取目標(biāo)對象的數(shù)據(jù)點(diǎn),因此相對于傳統(tǒng)的單點(diǎn)測量,三維激光掃描技術(shù)也被稱為從單點(diǎn)測量進(jìn)化到面測量的革命性技術(shù)突破。
三維激光掃描系統(tǒng)分為機(jī)載、車載、背包和手持型幾種類型。其中,各個類型的激光掃描儀針對的使用場景是不同的,精度也是不一樣的:
機(jī)載激光掃描系統(tǒng):大地測繪,城市級別的測繪
地面式激光掃描系統(tǒng):建筑、裝修、幕墻
背包式激光掃描系統(tǒng):規(guī)劃測繪
手持激光掃描系統(tǒng):工業(yè)
因此,利用不用類型的三維激光掃描儀,我們可以輕松采集各種小型的、大型的、復(fù)雜的、標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的場景的高精度、高密度三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),進(jìn)而快速重構(gòu)出目標(biāo)場景的真三維模型。
利用激光測距原理工作的三維激光掃描儀有什么技術(shù)特點(diǎn)?
1.數(shù)據(jù)獲取自動化,一鍵式操作
三維激光掃描儀高度智能化,無需人工干預(yù),三維激光掃描儀自動發(fā)射的激光即可測得目標(biāo)物表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息,無需復(fù)雜操作,實(shí)現(xiàn)一鍵自動掃描。
2.“快”( 100萬點(diǎn)每秒)
“快”是掃描儀誕生產(chǎn)生的概念,在常規(guī)測量手段里,一個點(diǎn)的測量需要花在2—5秒左右,在復(fù)雜的場景里,可能要花幾分鐘的時間對一點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行測量。
三維激光掃描儀的誕生改變了這一現(xiàn)狀,現(xiàn)在三維激光掃描儀******速度已經(jīng)達(dá)到100萬點(diǎn)每秒,這是三維激光掃描儀對物體詳細(xì)描述的基本保證,古文體,工廠管道,隧道,地形等復(fù)雜的領(lǐng)域無法測量已經(jīng)成為過去式。
3.數(shù)據(jù)獲取全要素,高密度、高精度(誤差為毫米級)
三維激光掃描以水平和豎直方向同時全方位快速的獲取高精度,高分辨率的海量的點(diǎn)位數(shù)據(jù)。現(xiàn)場所有肉眼能見的物體(玻璃、水、鏡面反射物體除外)都可以掃描得到。
4.數(shù)據(jù)是三維矢量,簡單直觀
三維激光掃描儀每次測量的數(shù)據(jù)不僅僅包含X,Y,Z點(diǎn)的信息,還包括R,G,B顏色信息,同時還有物體反射率的信息,這樣全面的信息能給人一種物體在電腦里真實(shí)再現(xiàn)的感覺。
5.非接觸測量方式,保證作業(yè)安全
采用非接觸目標(biāo)的方法,人員無需接觸被測物體,即可直接采集物體表面的三維數(shù)據(jù),降低了測量風(fēng)險(xiǎn)。能有效避免異形建筑,危險(xiǎn)場景(高空,電廠,輻射)的測量危險(xiǎn),為測量提供安全。
6.數(shù)字化兼容性好
通過直接獲取數(shù)字信號采集的數(shù)據(jù),所以具有全數(shù)字特征,方便進(jìn)行后期處理和輸出,與Revit、AutoCAD、SketchUp、ArchiCad、Bentley、Tekla等軟件有很好的共享性。