激光三维成像雷达

第"(卷第’期"!!"年’月

中国激光

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激光主动成像雷达扫描成像实验*+"

王春晖，成向阳，田兆硕，李宁，李琦，王骐

（哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国家重点实验室，黑龙江哈尔滨,）#!!!,

提要

采用扫描发射、收发合置、外差探测等技术建立了一台*+"激光扫描成像演示系统。利用雷达距离方程计

算了系统的最大作用距离，并对室内#-处的目标及室外#扫描角度为."&$-远处的大楼做了成像实验，/0.，获得了每秒,每帧1,/!帧、"行的轮廓像。

关键词*外差探测，作用距离+"激光雷达，中图分类号23(#$4($

文献标识码5

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哪里有三维激光切割机

所谓激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光切割机系统一般由激光发生器、(外)光束传输组件、工作台(机床)、微机数控柜、冷却器和计算机(硬件和软件)等部分组成。

产品简述

激光切割机设备作为一种新型的工具越来越成熟的运用到各种行业，包含激光切割机、激光雕刻机、激光打标机、激光焊接机等。那么激光切割到底是怎么运用的，激光切割的好坏又怎么区分呢?

首先激光的能量以光的形式集中成一条高密度的光束，光束传递到工作表面，产生足够的热量，使材料熔化，加之与光束同轴的高压气体直接除去熔化金属，从而达到切割的目的，这说明激光切割加工同机床的机械加工有着本质的区别。

它是利用从激光发生器发射出的激光束，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束照射条件，激光热量被工件材料吸收，工件温度急剧上升，到达沸点后，材料开始汽化并形成孔洞，伴随高压的气流，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝。切缝时的工艺参数(切割速度，激光器功率，气体压力等)及运动轨迹均由数控系统控制

哪里有三维激光切割机

所谓激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光切割机系统一般由激光发生器、(外)光束传输组件、工作台(机床)、微机数控柜、冷却器和计算机(硬件和软件)等部分组成。

产品简述

激光切割机设备作为一种新型的工具越来越成熟的运用到各种行业，包含激光切割机、激光雕刻机、激光打标机、激光焊接机等。那么激光切割到底是怎么运用的，激光切割的好坏又怎么区分呢?

首先激光的能量以光的形式集中成一条高密度的光束，光束传递到工作表面，产生足够的热量，使材料熔化，加之与光束同轴的高压气体直接除去熔化金属，从而达到切割的目的，这说明激光切割加工同机床的机械加工有着本质的区别。

它是利用从激光发生器发射出的激光束，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束照射条件，激光热量被工件材料吸收，工件温度急剧上升，到达沸点后，材料开始汽化并形成孔洞，伴随高压的气流，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝。切缝时的工艺参数(切割速度，激光器功率，气体压力等)及运动轨迹均由数控系统控制

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

三维地学产品系列

三维地学产品系列是在新一代面向网络超大型分布式地理信息系统基础平台K9基础上，实现综合地学数据的高效存储管理、更新维护、查询统计、地质成图成表、分析应用、专业评价及地质数据多元统计分析、三维地质建模、可视化及分析，面向地质人员、政府规划、建设部门、企事业单位以及社会公众等不同层次用户提供地质信息服务。

图 1三维地学产品系列建设目标

地学资料管理系统

地学资料管理系统C/S版

地学资料管理系统C/S版面向数据管理维护人员提供基础地理空间数据、各专题属性数据、成果图件、文档资料等各类资料的数据库管理维护及操作监测，辅助地学资料管理人员进行多元多尺度的可视化数据管理，包括地质数据库扩展与配置、地学资料的录入、导入导出、数据检查、显示查询浏览、钻孔地层交互式标准化、权限配置管理等。

图 2地学资料管理系统功能结构框架

地学资料管理系统B/S版

地学资料管理系统B/S版面向社会公众发布整理好的地学数据信息。通过MapGIS数据中心设计器自由定制数据的专业目录树，方便实时更新和发布；对大量地质资料元数据分类、分级管理，进行查询，发布；支持各种格式的地质资料的浏览；支持平面、球面模式下的三维模型展示和空间分析操作。

图 3数据查询结果显

医学三维成像临床应用系统

设计方案设计者：郑千第 1 页

医学三维成像临床应用系统

设计者：郑千

前言

计算机信息技术的快速发展已经对医学领域产生了重大的影响。计算机辅助外科技术 作为数字医学的一个分支已经渗透到发达国家和国内一线城市医疗领域，目前国内医学和计 算机权威机构已经对计算机辅助外科技术进行更深入研究，例如：北京积水潭医院、珠江医 院、中科院、中国工程院等等。计算机辅助外科在国内一线城市各大医院已经成熟，目前正 在其它城市普及。

计算机辅助外科介绍

计算机辅助外科简称 CAS(computer assisted surgery),它在概念上属于数字医学， 在现实当中属于临床应用。计算机辅助外科涉及医学成像、影像分析、机器人、传感器、运 动分析、虚拟现实，遥控操作以及外科学等学科。计算机辅助外科技术利用 CT 、核磁共振、 B 超等多模图像数据建立二维或三维的仿真环境，完成手术评估、手术规划、手术方针的制 定和手术模拟演练，使得术前和病人沟通更深入、手术更精确、安全和微创、提高手术质量、 大大缩减手术时间、减轻患者痛苦、降低医疗成本。例如：珠江医院使用 CAS 做肝癌肿瘤手 术：在术前，病人可以通过主治医师为自己制作的数字三维模型，深

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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

摘要：我们描述凿：实时housescale系统 （300平方米以上）密集三维重建

板载通过使用动态一个谷歌探戈[1]移动设备 空间散列截断签订距离场[2]映射， 和本地化的视觉惯性测程。通过积极 剔除不包含表面场景的部分，我们避免 不必要的计算和内存浪费。即使在非常嘈杂 条件下，我们通过生产高品质的重建 利用空间雕刻。我们能够重建和渲染非常 在实时的2-3厘米的分辨率在移动大场面 设备无需使用GPU计算的。该用户能够 查看并与通过实时重建相互作用 直观的界面。我们提供定性和定量

上公开可用的RGB-D数据集[3]，并在数据集的结果 从两个设备收集实时。 引言

近日，手机厂商也开始加入

高品质的深度和惯性传感器到移动电话和

片。我们在工作中使用的设备，谷歌的探戈[1] 手机和平板电脑具有非常小的主动红外投影 深度传感器，高性能的IMU和组合 视摄像机宽视场（第四节-A）。其它装置，例如

作为Occiptal Inc.的结构的传感器。[4]具有类似的功能。 这些器件提供了板载的，完全集成的传感 平台的3D绘图与定位，与应用

从移动机器人为手持设备，无线增强 现实。

(a) CHISEL creating a map of an entire of