什么是三維激光掃描儀

三維激光掃描技術(shù)又被稱為實(shí)景復(fù)制技術(shù)，作為20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始出現(xiàn)的一項(xiàng)高新技術(shù)，是測(cè)繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的又一次技術(shù)革命。哈爾濱全站儀公司提示您通過(guò)高速激光掃描測(cè)量的方法，大面積、高分辨率地快速獲取物體表面各個(gè)點(diǎn)的(x.y.z)坐標(biāo)、反射率、(R.G.B)顏色等信息，由這些大量、密集的點(diǎn)信息可快速?gòu)?fù)建出1:1的真彩色三維點(diǎn)云模型，為后續(xù)的內(nèi)業(yè)處理、數(shù)據(jù)分析等工作提供準(zhǔn)確依據(jù)。它具有快速性，效益高、不接觸性、穿透性、動(dòng)態(tài)、主動(dòng)性，高密度、高精度，數(shù)字化、自動(dòng)化、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)，很好的解決了目前空間信息技術(shù)發(fā)展實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性的頸瓶。

三維激光掃描儀利用激光測(cè)距的原理，通過(guò)高速測(cè)量記錄被測(cè)物體表面大量的密集的點(diǎn)的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息，可快速?gòu)?fù)建出被測(cè)目標(biāo)的三維模型及線、面、體等各種圖件數(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(duì)象的數(shù)據(jù)點(diǎn)，因此相對(duì)于傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量，三維激光掃描技術(shù)也被稱為從單點(diǎn)測(cè)量進(jìn)化到面測(cè)量的革命性技術(shù)突破。

三維激光掃描儀主要用于對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)尺寸及色彩進(jìn)行掃描，掃描結(jié)果直接顯示為點(diǎn)云（Point cloud），即無(wú)數(shù)的點(diǎn)以測(cè)量的規(guī)則在計(jì)算機(jī)里呈現(xiàn)物體的結(jié)果。

點(diǎn)云既是龐大的三維坐標(biāo)點(diǎn)，也是一種具有三維信息的空間模型，既能直觀表達(dá)物體的實(shí)際形態(tài)，又能完整復(fù)制現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景。

相對(duì)于傳統(tǒng)的土石方測(cè)量方法，如GNSS RTK測(cè)量、全站儀測(cè)量等方法，利用三維激光掃描技術(shù)獲取的空間點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可快速建立結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不規(guī)則的場(chǎng)景的三維可視化模型，省時(shí)省力，具備采集速度快、密度大、精度高、非接觸和測(cè)量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

在新世紀(jì)初，三維激光掃描儀引進(jìn)國(guó)內(nèi)，經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，其應(yīng)用現(xiàn)已遍布測(cè)繪、土木工程、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、三維城市建模及文物保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域。

按照載體的不同，三維激光掃描系統(tǒng)可分為便攜式、機(jī)載、車載、地面測(cè)量等類型。而三維激光掃描系統(tǒng)，則包含數(shù)據(jù)采集的硬件部分和數(shù)據(jù)處理的軟件部分。

其中，在控制測(cè)量硬件應(yīng)用中，集成有多種傳感器，用于為激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)和定向提供依據(jù)。

三維激光掃描儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，由于受到測(cè)量設(shè)備和環(huán)境的影響，建筑物完整的點(diǎn)云數(shù)據(jù)往往需要在不同位置、不同視角的掃描獲得，再對(duì)這些點(diǎn)云進(jìn)行對(duì)齊拼接以減小測(cè)量誤差，這就是點(diǎn)云配準(zhǔn)。