三維激光掃描機(jī)的工作原理和技術(shù)特點(diǎn)

90年代中期開(kāi)始出現(xiàn)的三維激光掃描技術(shù)，是繼GPS空間定位系統(tǒng)之后測(cè)繪技術(shù)的又一次突破。三維激光掃描機(jī)基于激光測(cè)距原理，將激光投射至被測(cè)物體表面，然后反射回掃描儀中的傳感器?；诖?，掃描儀計(jì)算與物體的距離，確定物體在空間中的位置，并獲得3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

與傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量相比，三維激光掃描技術(shù)也被稱(chēng)為從單點(diǎn)測(cè)量到表面測(cè)量的革命性技術(shù)突破，因?yàn)槿S激光掃描機(jī)可以密集地獲取目標(biāo)物體的大量數(shù)據(jù)點(diǎn)。

三維激光掃描機(jī)分為機(jī)載、車(chē)載、背負(fù)式和手持式。其中，不同類(lèi)型的激光掃描儀有不同的使用場(chǎng)景和不同的精度：1、機(jī)載激光掃描系統(tǒng)：大地測(cè)繪、市級(jí)測(cè)繪；2、地基激光掃描系統(tǒng)：建筑、裝飾、幕墻；3、背包激光掃描系統(tǒng)：計(jì)劃和測(cè)繪：4、手持式激光掃描系統(tǒng)：工業(yè)。因此，通過(guò)使用不同類(lèi)型的3D激光掃描儀，我們可以輕松地采集各種小型、大型、復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)景的高精度、高密度的3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)，然后快速重建目標(biāo)場(chǎng)景的真實(shí)3D模型。

利用激光測(cè)距原理的三維激光掃描機(jī)有什么技術(shù)特點(diǎn)？

1、數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化，一鍵操作。三維激光掃描機(jī)高度智能化，不需要人工干預(yù)。3D激光掃描儀自動(dòng)發(fā)射的激光可以測(cè)量目標(biāo)物體表面點(diǎn)的3D坐標(biāo)信息，無(wú)需復(fù)雜操作即可實(shí)現(xiàn)一鍵自動(dòng)掃描。

2、“快”?！翱臁笔菕呙鑳x誕生的概念。在常規(guī)測(cè)量方法中，測(cè)量一個(gè)點(diǎn)大約需要2-5秒。在復(fù)雜的場(chǎng)景中，測(cè)量一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)可能需要幾分鐘。3D激光掃描儀的誕生改變了這一局面?，F(xiàn)在3D激光掃描儀的速度已經(jīng)達(dá)到了每秒100萬(wàn)點(diǎn)，這是3D激光掃描儀對(duì)物體進(jìn)行詳細(xì)描述的基本保證。古文字、工廠管道、隧道、地形等復(fù)雜領(lǐng)域無(wú)法測(cè)量已經(jīng)成為過(guò)去。

3、數(shù)據(jù)采集的所有要素，高密度和高精度。三維激光掃描可以同時(shí)獲得水平和垂直方向的高精度、高分辨率的海量點(diǎn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)所有肉眼可見(jiàn)的物體都可以掃描。

4、數(shù)據(jù)是三維向量，簡(jiǎn)單直觀。三維激光掃描儀每次測(cè)量的數(shù)據(jù)不僅包含X、Y、Z、Y、Z點(diǎn)的信息，還包含R、G、B、G、B顏色的信息，以及物體反射率的信息。如此全面的信息能給人一種物體在計(jì)算機(jī)中真實(shí)再現(xiàn)的感覺(jué)。

5、非接觸式測(cè)量方法，確保操作安全。通過(guò)使用非接觸靶標(biāo)的方法，人們可以直接采集物體表面的三維數(shù)據(jù)，而無(wú)需接觸被測(cè)物體，從而降低了測(cè)量風(fēng)險(xiǎn)。能有效避免異形建筑物和危險(xiǎn)場(chǎng)景的測(cè)量危險(xiǎn)，為測(cè)量提供安全保障。