文档介绍:三维激光扫描测量技术探究及应用
如何快速、准确、有效地获取空间三维信息,是许多学者深入研究的课题。随着信息技术研究的深入及数字地球、数字城市、虚拟现实等概念的出现,尤其在当今以计算机技术为依托的信息时代,人们对空间三维信息的需求更
三维激光扫描测量技术探究及应用
如何快速、准确、有效地获取空间三维信息,是许多学者深入研究的课题。随着信息技术研究的深入及数字地球、数字城市、虚拟现实等概念的出现,尤其在当今以计算机技术为依托的信息时代,人们对空间三维信息的需求更加迫切。基于测距测角的传统工程测量方法,在理论、设备和应用等诸多方面都已
相当成熟,新型的全站仪可以完成工业目标的高精度测量, GPS可以全天候、一天 24 小时精确定位全球任何位置的三维坐标,但它们多用于稀疏目标
如何快速、准确、有效地获取空间三维信息,是许多学者深入研究的课题。
随着信息技术研究的深入及数字地球、数字城市、虚拟现实等概念的出现,尤
其在当今以计算机技术为依托的信息时代,人们对空间三维信息的需求更加迫
切。基于测距测角的传统工程测量方法,在理论、设备和应用等诸多方面都已
相当成熟,新型的全站仪可以完成工业目标的高精度测量, GPS可以全天候、
一天 24 小时精确定位全球任何位置的三维坐标,但它们多用于稀疏目标点的高
精度测量。随着 传感器、电子、光学、计算机等技术的发展,基于计算机视觉
理论获取物体表面三维信息的摄影测量与遥感技术成为主流,但它在由三维世
界转换为二维影像的过程中,不可避免地会丧失部分几何信息,所以从二维影
像出发理解三维客观世界,存在自身的局限性。因此,上述获取空间三维信息
的手段难以满足应用的需求,如何快速、有效地将现实世界的三维信息数字化
并输入计算机成为解决这一问题的瓶颈。
三维激光测量技术的出现和发展为空间三维信息的获取提供了全新的技术手
段,为信息数字化发展提供了必要的生存条件。激光测量技术出现于上世纪 80 年代,由于激光具有单色性、方向性、相干性和高亮度等特性,将其引入测量
装置中,在精度、速度、易操作性等方面均表现出巨大的优势,它的出现引发了现代测量技术的一场革命,引起相关行业学者的广泛关注,许多高技术公司、研究机构将研究方向和重点放在激光测量装置的研究中。随着激光技术、半导体技术、微电子技术、计算机技术、传感器等技术的发展和应用需求的推动,激光测量技术也逐步由点对点的激光测距装置发展到采用非接触主动测量方式快速获取物体表面大量采样点三维空间坐标的三维激光扫描测量技术。随着三维激光扫描测量装置在精度、速度、易操作性、轻便、抗干扰能力等性能方面的提升及价格方面的逐步下降, 20 世纪 90 年代,其在测绘领域成为研究的热点,扫描对象不断扩大,应用领域不断扩展,逐步成为快速获取空间实体三维模型的主要方式之一,许多公司都推出了不同类型的三维激光扫描测量系统。上世纪 90 年代中后期,三维激光扫描仪已形成了颇具规模的产业。
三维激光扫描测量技术克服了传统测量技术的局限性,采用非接触主动测量方式直接获取高精度三维数据,能够对任意物体进行扫描,且没有白天和黑夜的限