三維激光掃描技術又被稱為實景復制技術,是測繪領域繼GPS定位之后的一次技術革命。它突破了傳統的單點測量方法,具有高效率、高精度的獨特優勢.三維激光掃描技術能夠提供掃描物體表面的三維點云數據,因此可以用于獲取高精度高分辨率的數字地形模型。
三維激光掃描技術是上世紀九十年代中期開始出現的一項高新技術,是繼GPS定位系統之后又一項測繪技術新突破。它通過高速激光掃描測量的方法,高分辨率地快速獲取被測對象表面的三維坐標數據。可以快速、大量的采集空間點位信息,為快速建立物體的三維影像模型提供了一種全新的技術手段。由于其具有快速性,不接觸性,穿透性,實時、動態、主動性,高密度、高精度,數字化、自動化等特性,其應用推廣很有可能會像GPS一樣引起測量技術的又一次革命。
三維激光掃描技術是近年來出現的新技術,在國內越來越引起研究領域的關注。它是利用激光測距的原理,通過記錄被測物體表面大量的密集的點的三維坐標、反射率和紋理等信息,可快速復建出被測目標的三維模型及線、面、體等各種圖件數據。由于三維激光掃描系統可以密集地大量獲取目標對象的數據點,因此相對于傳統的單點測量,三維激光掃描技術也被稱為從單點測量進化到面測量的革命性技術突破。該技術在文物古跡保護、建筑、規劃、土木工程、工廠改造、室內設計、建筑監測、、法律證據收集、災害評估、船舶設計、、軍事分析等領域也有了很多的嘗試、應用和探索。三維激光掃描系統包含數據采集的硬件部分和數據處理的軟件部分。按照載體的不同,三維激光掃描系統又可分為機載、車載、地面和手持型幾類。
礦山專屬分類:I-site (澳大利亞maptek-xr3)。
傳統測量概念里,所測的的數據最終輸出的都是二維結果(如CAD出圖),在測量儀器里全站儀,GPS比重居多,但測量的數據都是二維形式的,在逐步數字化的今天,三維已經逐漸的代替二維,因為其直觀是二維無法表示的,三維激光掃描儀每次測量的數據不僅僅包含X,Y,Z點的信息,還包括R,G,B顏色信息,同時還有物體反色率的信息,這樣全面的信息能給人一種物體在電腦里真實場景再現的感覺,是一般測量手段無法做到的。
快速掃描是掃描儀誕生產生的概念,在常規測量手段里,每一點的測量費時都在2-5秒不等,更甚者,要幾分鐘的時間對一點的坐標進行測量,在數字化的今天,這樣的測量速度已經不能滿足測量的需求,三維激光掃描儀的誕生改變了這一現狀,最初每秒1000點的測量速度已經讓測量界大為驚嘆,而現在脈沖掃描儀(scanstation2)******速度已經達到50000點每秒,相位式掃描儀Surphaser三維激光掃描儀最高速度已經達到120萬點每秒,這是三維激光掃描儀對物體詳細描述的基本保證,古文體,工廠管道,隧道,地形等復雜的領域無法測量已經成為過去式。
無臂式手持 3D 掃描系統和雙攝像頭傳感器形成了一個獨特的組合,確保在實驗室和工作場所能生成最精確的測量值。 這一完備且功能強大的檢測方案提高了測量過程的可靠性、速度和多功能性。 在鉸接臂方面與其他 3D 掃描儀相比較,光學 3D 掃描系統可以完全自由移動,顯著提高了工作效率和質量!
應用領域
目前三維激光掃描儀已經成功的在文物保護、城市建筑測量、地形測繪、露天礦山、邊坡監測、邊坡安全、大型結構、公路鐵路建設、隧道橋梁改建等領域里應用。三維激光掃描儀,其掃描結果直接顯示為點云(pointcloud 意思為無數的點以測量的規則在計算機里呈現物體的結果),利用三維激光掃描技術獲取的空間點云數據,可快速建立結構復雜、不規則的場景的三維模型,既省時又省力,這種能力是現行的三維建模軟件所不可比擬的 。
(1)測繪領域:大壩和電站基礎地形測量、公路測繪,鐵路測繪,河道測繪,橋梁、建筑物地基等測繪、隧道的檢測及變形監測、大壩的變形監測、隧道地下工程結構、測量礦山及體積計算。
(2)結構測量方面:橋梁改擴建工程、橋梁結構測量、結構檢測、監測、幾何尺寸測量、空間位置沖突測量、空間面積、體積測量、三維高保真建模、測量造船廠、電廠、化工廠高爐內部設備的測量;管道、各類機械制造安裝。
(3)建筑、古跡測量方面:建筑物內部及外觀的測量保真、古跡(古建筑、雕像等)的保護測量、文物修復,古建筑測量、資料保存等古跡保護,遺址測繪,贗品成像,現場虛擬模型,現場保護性影像記錄。
(4)緊急服務業:陸地偵察和攻擊測繪,監視,移動偵察,災害估計,交通事故正射圖,滑坡泥石流預警,山體滑坡和現場監測。
(5)采礦業:在露天礦山及溜丼測量,以及一些危險區域人員不方便到達的區域。例如:塌陷區域、溶洞、懸崖邊等進行三維掃描。