三维激光扫描仪工作流程

三维激光扫描仪使用说明

1、三维激光扫描原理

Trimble GX200三维激光扫描系统由三维激光扫描仪、数码相机、扫描仪旋转平台、软件控制平台，数据处理平台及电源和其它附件设备共同构成，是一种集成了多种高新技术的新型空间信息数据获取手段。地面三维激光扫描系统的工作原理：首先由激光脉冲二极管发射出激光脉冲信号，经过旋转棱镜，射向目标，然后通过探测器，接收反射回来的激光脉冲信号，并由记录器记录，最后转换成能够直接识别处理的数据信息，经过软件处理实现实体建模输出。

2、三维激光扫描工作流程

应用三维激光测量技术采集数据的工作过程大致可以分为计划制定、外业数据采集和内业数据处理三部分。在具体工作展开之前首先需要制定详细的工作计划，做一些准备工作，主要包括：根据扫描对象的不同和精度的具体要求设计一条合适的扫描路线、确定恰当的采样密度、大致确定扫描仪至扫描物体的距离、设站数、大致的设站位置等等；外业工作主要是采集数据：主要包括数据采集、现场分析采集到的数据是否大致符合要求、进行初步的质量分析和控制等等；内业数据处理是最重要也是工作量最大的一环，主要包括：外业采集到的激光扫描原始数据的显示，数据的规则格网化，数据滤波、分类、分割，数据的压缩，图像处理，模式识别等

一、 地面激光扫描系统

1、概述

地面激光扫描仪系统类似于传统测量中的全站仪，它由一个激光扫描仪和一个内置或外置的数码相机，以及软件控制系统组成。二者的不同之处在于激光扫描仪采集的不是离散的单点三维坐标，而是一系列的“点云”数据。这些点云数据可以直接用来进行三维建模，而数码相机的功能就是提供对应模型的纹理信息。 2、工作原理

三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号，经物体表面漫反射后，沿几乎相同的路径反向传回到接收器，可以计算日标点P与扫描仪距离S，控制编码器同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值β。三维激光扫描测量一般为仪器自定义坐标系。X轴在横向扫描面内，Y轴在横向扫描面内与X轴垂直，Z轴与横向扫描面垂直。获得P的坐标。进而转 换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或三维模型。 3、作业流程

整个系统由地面三维激光扫描仪、数码相机、后处理软件、电源以及附属设备构成，它采用非接触式高速激光测量方式，获取地形或者复杂物体的几何图形数据和影像数据。最终由后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型，以多种不同的格式输出，满足空间信息数据库的数据源和不同应用的需要。 （1）、数据获取

利用

一、 地面激光扫描系统

1、概述

地面激光扫描仪系统类似于传统测量中的全站仪，它由一个激光扫描仪和一个内置或外置的数码相机，以及软件控制系统组成。二者的不同之处在于激光扫描仪采集的不是离散的单点三维坐标，而是一系列的“点云”数据。这些点云数据可以直接用来进行三维建模，而数码相机的功能就是提供对应模型的纹理信息。

2、工作原理

三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号，经物体表面漫反射后，沿几乎相同的路径反向传回到接收器，可以计算日标点P与扫描仪距离S，控制编码器同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值β。三维激光扫描测量一般为仪器自定义坐标系。X轴在横向扫描面内，Y轴在横向扫描面内与X轴垂直，Z轴与横向扫描面垂直。获得P的坐标。进而转

换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或三维模型。

3、作业流程

整个系统由地面三维激光扫描仪、数码相机、后处理软件、电源以及附属设备构成，它采用非接触式高速激光测量方式，获取地形或者复杂物体的几何图形数据和影像数据。最终由后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型，以多种不同的格式输出，满足空间信息数据库的数据源和不同应用的需要。

（1）、数据获取

利用软件平台控制三维激

1、天宝基于sketchup的模型重建

天宝公司与谷歌公司合作，开发了基于天宝 TSE 的 Sketchup 插件，实现 TSE 和 Sketchup 实时联动，非常方便的把利用点云自动提取的点、线传输到 Sketchup 中，再在 Sketchup 中进行建模、贴图、渲染等操作。

1轮廓线工具，可生成建筑物内部轮廓线

2墙面工具，可根据点云面以及垂距生成墙面

3墙面特征点提取，自动提取墙角等精确点位.根据墙面点和墙角点可拉伸生成墙体

4边工具，根据点云面交线形成墙边

5拾取管道走向，根据放样原则绘制管道模型

2、Trimble Realworks的应用

该软件为天宝公司自行开发的集三维激光点云的自动配准、办公室测量、自动建模于一体并支持多种格式输出的三维激光点云高速处理软件。

1基于点云的三维建模，采用多条件约束自动建模，然后在此基础上进行修改

2工厂建模可根据需要输入工字钢，在建模过程中可以调出工字钢库中的模型进行建模

3 Easypipe全自动建模。只需提取相应点云，一键式实现管道的自动建模（仅限于圆管，且无法自动处理管件和管路附件）

下图为真实场景的三维重现过程

3、莱卡全自动三维建筑测量仪

有别于三维扫描仪，这款测量仪接近于全站仪，由于添加了许多功能设置，在室

RIEGL

三

维

扫

描

仪

地

形

图

培

训

教

程

整一．相机参数调

1.新建一个扫描工程实例：—点击 projectnew

在弹出的方框中，选择第二项，即 2.右击左侧编辑栏的calibration,： new cemara calibration(wirard)

在新的对话框中，可以选定客户仪器自配置相机型号、配置镜头3.。型号。点击OK

一步设置相机镜头型号：下，点击 next得到

代替：得到next点击，下一步设置相机和镜头的序列号，可用x

二级菜单中点击OK，此时会在左侧编辑框中的

calibration-camera

图框：出现新的相机参数

选项。这时， new mountingmounting4.右击左侧编辑框的菜单，选择

标：图会出现新的安装

立新的扫描站和扫描工程：在左侧编辑框中右击5. ，scnas建

.

选项选择仪器型号；instrument 在弹出的对话框中的

，在弹出的新对话框中，选右击扫描站

），的扫描点间隔中 distance示前面的方框（表在 10m的距离处设定起始角。 stop angle 和start angle

。此时将得到扫描数据视图：点击OK

，在出点击左侧编辑框中的扫描数据图标6.threshold reflectorsfind 。在弹出的新对话框中

1、天宝基于sketchup的模型重建

天宝公司与谷歌公司合作，开发了基于天宝 TSE 的 Sketchup 插件，实现 TSE 和 Sketchup 实时联动，非常方便的把利用点云自动提取的点、线传输到 Sketchup 中，再在 Sketchup 中进行建模、贴图、渲染等操作。

1轮廓线工具，可生成建筑物内部轮廓线

2墙面工具，可根据点云面以及垂距生成墙面

3墙面特征点提取，自动提取墙角等精确点位.根据墙面点和墙角点可拉伸生成墙体

4边工具，根据点云面交线形成墙边

5拾取管道走向，根据放样原则绘制管道模型

2、Trimble Realworks的应用

该软件为天宝公司自行开发的集三维激光点云的自动配准、办公室测量、自动建模于一体并支持多种格式输出的三维激光点云高速处理软件。

1基于点云的三维建模，采用多条件约束自动建模，然后在此基础上进行修改

2工厂建模可根据需要输入工字钢，在建模过程中可以调出工字钢库中的模型进行建模

3 Easypipe全自动建模。只需提取相应点云，一键式实现管道的自动建模（仅限于圆管，且无法自动处理管件和管路附件）

下图为真实场景的三维重现过程

3、莱卡全自动三维建筑测量仪

有别于三维扫描仪，这款测量仪接近于全站仪，由于添加了许多功能设置，在室

　第3期　　　　　　　　张行南等　基于ArcIMS/HTMLViewer的WebGIS开发及扩展功能实现中的空间位置信息以及属性信息向SDE空间数据库中添加点数据。

空间数据的删除则利用esriGeoDatabase,并根据监控表中的OID的记录值,借由IqueryFilter对象和IfeatureClass的Updata方法得到IfeatureCursor,再通过其方法DeleteFeature()删除空间点记录。314　扩展功能后的WebGIS整体性能

ArcIMS作为成熟的WebGIS商业软件,其客户端不需要控件,并且动态生成地图,相较于MapInfo公司的MapX2treme需要MapX控件作为后台支持进行WebGIS开发,Ar2cIMS则可以通过其不同的模板快速定制服务和页面,用户可使用js文件中的函数对其进行二次开发。

但ArcIMS只能作为基本的地图发布工具,并没有集成太多的空间分析和空间编辑功能。经本文的扩展功能的实现,可以很好弥补其不足。对于工程进行中的供水点的增加和废除以及属性的更变,不同级别的网络用户可以通过万维网进行很好的控制管理。并且方便地实现用户关心的工程信息的特定查询,从而使得工程中的管理效率大大提高。

参考文献

[1][

北京技睿新天三维扫描仪报价资料

电话：010－62059762

地址：北京市新街口外大街8号金丰和商务苑A座506A

室

北京技睿新天三维扫描仪报价资料

北京技睿新天科技有限公司坐落于北京德胜科技园区，是一家致力于三维扫描系统研发、三维扫描仪生产与销售，并提供三维扫描、产品设计、逆向造型培训等专业服务的高科技企业。

我公司具有雄厚的产品开发与技术创新能力，汇聚了一批拥有高学历、丰富工程经验的精英组成研发团队。公司下设产品研发、生产制造、质量检验、项目工程、销售及售后服务等部门，配备有专门的产品研发中心。吸纳国内最优秀的IT及机械行业专业人士，其人员组成以硕士博士为主，其中有博士5名，硕士22名，本科25名，均来自全国各大名牌高校及科研院所，不但具有雄厚的新技术研发能力，亦具有科学合理的配套项目服务能力。公司遵循“设计创新、制造求精、追求一流、优质取胜”的质量方针，产品已通过软件著作权认证并获得相关专利权，质量一直保持稳定，深受用户信赖。自公司成立至今，已将公司主要产品——技睿新天JR系列三维扫描系统软件更新换代三次，相继推出了JR系列三维扫描仪、JR人体扫描仪、普睿PRECAM摄影测量系统以及便携接触式测量系统，形成了成熟的产品体系，并全面提升了产品的性

LOGO

逆向工程及三维设计的应用前景

Company Logo

铁牛三维光学测量系统

一 二 三 四

公司简介 三维光学测量系统 逆向工程

三维设计的应用前景

Company Logo

一、公司简介青华优集软件科技有限公司是一家专业的 UG 技术 服务公司，旗下 UG 网是专业 UG 技术交流平台； 青华工作室致力于培养 UG 行业优秀人才，设有 UG 产品设计、模具设计、编程、五轴加工、逆向工程、 运动仿真、二次开发、级进模设计、 imageware 逆向工程等，主要针对企业与个人进行培训； 《 NX 》杂志、外接设计、三维扫描仪销售等几大 主力。

返回

Company Logo

二、三维光学测量系统1系统 构成

2系统 参数

5

数据 展示

三维光学 扫描仪测量 流程

测量 实例

3返回

Company Logo

1、测量系统构成结构光发生器

计算机

结构光条纹

双头显卡

待测物件 光 路摄像机 物件表面信 息采集

显示器

返回

Company Logo

2、三维光学扫描仪系统参数单次拍摄范围(mm3) 单面满幅测量点数 单幅测量时间 拍摄距离(m) 测量精度 最佳重复测量精度 (mm) 图像分辨率(pixel) 输出文件格式 操作系统 400×300×300 130万

激光

维普资讯

地面激光扫描仪的精度影响因素分析：罗德安

廖丽琼

5

地面激光扫描仪的精度影响因素分析六罗德安廖丽琼(北京建筑工程学院测量工程系，北京 10 4 ) 0 04

An lsso c a y I fu n i lFa t r fTe r sra s r S a n r ay i n Ac ur c n e t co so r e tilLa e c n e s l aL o De n Lio Li i n u a a qo g

摘

要

尽管地面三维激光扫描技术正被越来越多地应用于多个领域，对其测量数据的精度评但

定，至今尚缺乏必要的理论及方法支持。从分析直接测量数据出发，对该类测量仪器误差的主要来源及其对测量数据的影响情况进行了详细分析，建了地面三维激光扫描仪单个扫描点测量数据的精度评构价模型。该模型为基于地面三维激光扫描仪高精度测量项目(变形监测 )测量成果精度评定，如的以及测量方案的优化设计提供了所必需的理论基础。 关键词地面激光扫描仪误差变形监测

地面激光扫描仪 ( ersi ae cne。称 T r ta LsrSanr简 e rl

尽管如此，国内外相关领域内的学者已经做了大

T S小型便捷、 L)精确高效、安全稳定、可操作性强，能在