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三維激光掃描系統

 



                     主要功能及用途
  
(1)水利、水電工程地物、地貌及建筑物的三維快速、精細測量與重建  
(2)自然災害現場動態監測與數字重現  
(3)工程、城市規劃及測量  
(4)城市、景區數字化重建、漫游  
(5)開放空間公共財產動態監測及管理  
(6)考古過程三維數字記錄與數字重建、文物與古建筑數字化  
(7)刑偵與反恐現場數字化重建   
(8)數字地理信息系統

                           工作原理
  
    三維激光掃描測量系統的電子掃描探測器,是專門為進行最佳高速掃描而設計的。(快速激光采樣速度、快速信號處理和高速數據界面建立)。該系統由三維激光掃描儀、數碼相機、GPS 定位裝置、升降臺、旋轉平臺、軟件及附件構成。用其采集的數據與全球標準的坐標系融合,并可以用多種不同的格式輸出,還可以通過專用接口與V.C++結合進行二次開發。 
由激光脈沖二極管發射的激光脈沖,經過旋轉棱鏡,射向目標。然后通過探測器,接收并記錄反射回來的激光脈沖。激光束的垂直偏轉角(“線掃描”),是通過一個包含幾個反射表面的多面體來控制的。通過不斷改變和調整多棱鏡的旋轉速度,可以得到不同的高速掃描速度,并可按不同的垂直掃描角θ進行掃描, θ最大可達到80°。如果想獲取慢的掃描速度或以小的掃描角進行掃描,將多棱鏡進行上下線性振蕩就行。通過將光學面進行360°圓周旋轉,可實現水平面內的全方位掃描。另外,它還配備一個可以進行傾斜測量的附件,通過它,可以進行垂直方向的角度調整(即±5 度,±10 度,±15 度,±20 度,±25 度,±30 度,±35 度,40 度,45 度等),因此能夠方便地進行俯視和仰視的測量,尤其適用于對古典建筑的屋頂和屋檐下的結構的精細掃描。  
激光束的垂直偏轉角(“線掃描”),是通過一個包含幾個反射表面的多面體來控制的。通過不斷改變和調整多棱鏡的旋轉速度,可以得到不同的高速掃描速度,并可按不同的垂直掃描角進行掃描。如果想獲取慢的掃描速度或以小的掃描角進行掃描,將多棱鏡進行上下線性振蕩就行。而通過將光學面進行360°圓周旋轉,可實現水平面內的全方位掃描。

                            工作特點  
(1)實時、動態、主動性  
    三維激光掃描系統為主動式掃描系統,通過探測自身發射的激光脈沖回射信號來描述目標信息,使得系統掃描測量不受時間和空間的約束。  
(2)高密度、高度靈活性、高穩定性  
    激光掃描能夠以高密度、高精度的方式獲取目標表面特征。通過掃描可以獲得目標海量的點云數據和大量高分辨率照片。可自由控制采集密度,適應不同的目的。觀測過程由掃描儀內部電子設備自動控制,無需人工干預。 
(3)無需和被測物體接觸,適應性好  
    三維掃描系統是一種主動式的測量系統,無需接觸被測目標。可以深入到復雜的現場環境中進行掃描,將各種大型的、復雜的、不規則的實景三維數據完整地采集到電腦中。其數據采集無論是白天,黑夜,還是惡劣條件天氣均可以測量。  
(4)可擴展性  
    三維激光掃描系統可以和GPS等集合起來實現更強、更多的應用。

                     主要技術性能指標 
 
平均發射頻率:約24,000 點/秒。  
最大數據采集速度:高速掃描(多棱鏡旋轉)時,最大采集速度為8,000 點/秒; 低速掃描(多棱鏡振蕩)時,最大采集速度為12000 點/秒。  
測距精度: ±4 毫米 (多次掃描,平均精度);  
角分辨率(水平):優于0.0025″  
角分辨率(垂直):優于0.002″  
點位精度:4 毫米  
測角精度:0.002°  
測距范圍:> 1000 米,  
垂直掃描:±40 度, 另外,可以進行傾斜角度掃描(以5 度遞增),能夠方便進行俯視和仰視的測量。  
水平掃描:360 度  
最小垂直掃描增量:0.008 度  
最小水平掃描增量:0.01 度  
反射率范圍(%):3%-100%  
硬件能否與全站儀、GPS 配合使用: 可以與全站儀,GPS 及后視鏡相結合.  
控制點掃描標志: 可以通過對反射片或反射鏡的掃描進行大地坐標和全球坐標的測量和引入。

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