三維激光掃描儀作為不動產(chǎn)測繪的新技術(shù)之一，在近年行業(yè)內(nèi)中很有競爭力，甚至成為了評價一家測繪公司的標(biāo)準(zhǔn)，這完全體現(xiàn)了他的重要性，那么他的工作原理是怎樣的，在建筑領(lǐng)域又有怎樣應(yīng)用的呢，下面湖南超立方就帶您來詳細(xì)了解一下。

　　一、工作原理

 

　　3D激光掃描儀由快速準(zhǔn)確的激光測距儀組成，具有一組反射棱鏡，可以引導(dǎo)激光并以均勻的角速度掃描。工作方式是激光測距儀在積極發(fā)射激光的同時，接收自然物表面反射的信號，可以測量距離，對每個掃描點，可以測量從檢查點到掃描點的傾斜距離，還可以得到掃描的水平和垂直方向角以及每個掃描點和樁號之間的空間相對坐標(biāo)。如果您知道工作站的空間坐標(biāo)，則可以獲得每個掃描點的三維坐標(biāo)。根據(jù)掃描平臺的不同，三維激光掃描儀可分為地面型激光掃描系統(tǒng)、機載激光掃描系統(tǒng)和便攜式激光掃描系統(tǒng)。
 

 

　　本文使用地面三維激光掃描儀。該掃描儀的工作方式是，三維激光掃描儀發(fā)射器通過物體表面分散，沿著幾乎相同的路徑向接收器發(fā)送激光脈沖信號�？梢杂嬎忝咳諛�(biāo)點符號P和掃描儀距離S，控制編碼器，測量各激光脈沖的橫向掃描角度觀察和縱向掃描角度觀察。三維激光掃描測量通常是儀器用戶坐標(biāo)系。x軸在側(cè)面掃描面內(nèi)，y軸在側(cè)面掃描面內(nèi)垂直于x軸，z軸垂直于側(cè)面掃描面。得到p的坐標(biāo)。

 

　　二、發(fā)展前景

 

　　三維激光掃描的主要特點是實時性、主動性和適應(yīng)性好。3D激光掃描數(shù)據(jù)可以通過簡單的處理直接使用，而無需復(fù)雜耗時的數(shù)據(jù)后處理。而且不需要與測量的物體接觸，可以在很多復(fù)雜的環(huán)境中應(yīng)用。而且，與GPS等一起，還可以制作更強、更多的應(yīng)用程序。三維激光掃描技術(shù)廣泛應(yīng)用于文化遺產(chǎn)保護、建筑、規(guī)劃、土木工程、工廠改造、室內(nèi)設(shè)計、建筑監(jiān)測、交通事故處理、法律證據(jù)收集、災(zāi)害評估、船舶設(shè)計、數(shù)字城市、軍事分析等領(lǐng)域，相信隨著技術(shù)的發(fā)展，三維激光掃描技術(shù)將越來越適用。

 

　　三、建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

 

　　1.注冊點云數(shù)據(jù)

 

　　掃描的物體通常比較復(fù)雜，但一次掃描只能獲得被測試物體一側(cè)的三維數(shù)據(jù)。要獲得整個物體的表面模型，必須從不同的視點收集物體的三維模型，并將得到的數(shù)據(jù)結(jié)合起來，得到物體的完整表面模型。目標(biāo)按功能可以分為轉(zhuǎn)向目標(biāo)和控制目標(biāo)，轉(zhuǎn)向目標(biāo)用于兩站點的點云數(shù)據(jù)注冊，控制目標(biāo)用于將點云數(shù)據(jù)修改為實際坐標(biāo)。縫合目標(biāo)和控制目標(biāo)必須以高分辨率掃描，以便準(zhǔn)確提取目標(biāo)中心點�？刂颇繕�(biāo)可以使用平面目標(biāo)，并且可以使用整個工作站測量，以便在控制網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系中獲取坐標(biāo)。為了防止目標(biāo)的移動和損失，目標(biāo)測量在一站掃描結(jié)束后立即進行。拼接方法：直接方法地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；間接方法的地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可以連接相鄰樁號處重疊的點云，連接點可以使用專用目標(biāo)。連接時使用特征點作為連接點的間接方法的地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
 

 

     2.處理點云數(shù)據(jù)的步驟

 

　　主要是在地面激光三維掃描儀上使用點云處理軟件或第三方軟件，根據(jù)點云數(shù)據(jù)創(chuàng)建相應(yīng)的三維模型。處理點云數(shù)據(jù)通常包括去噪、多視圖對齊、減少數(shù)據(jù)、重建曲面等步驟。如果兩個掃描結(jié)果深度數(shù)據(jù)注冊在同一個坐標(biāo)系中，則匹配部分必須有兩個數(shù)據(jù)層，這樣才能產(chǎn)生數(shù)據(jù)的重復(fù)和不一致。因此，必須將這兩個數(shù)據(jù)合并在一起。另外，激光掃描獲得的深度數(shù)據(jù)通常是不連續(xù)的點云，無法真實準(zhǔn)確地表示實際物體和場景的表面。使用點云創(chuàng)建三角形網(wǎng)格通常是有效的方法。

 

　　3.紋理貼圖

 

　　通過前面的過程可以得到場景的幾何模型，幾何精度已經(jīng)很好了。但是，為了滿足可視化的需要，必須為幾何模型指定顏色，才能繪制為真實的三維模型。為此，需要將拍攝場景的一系列彩色照片映射到幾何模型上。也就是說，需要解決從照片到幾何的映射問題。在更通用的三維模型處理軟件中，通過執(zhí)行紋理映射和模型優(yōu)化處理(包括拓?fù)溴e誤檢查、漏洞修補、簡化模型平滑等)，將能夠獲得更好結(jié)果的模型導(dǎo)出到三維GIS平臺。

以上就是關(guān)于三維激光掃描儀工作原理和建筑行業(yè)應(yīng)用的介紹，由于篇幅問題這里只是簡單的介紹了一些他重點的一些應(yīng)用，如果您還有關(guān)于他的其他疑問或者需求可以觀看本欄目的其他文章。