三維激光掃描儀技術應用

三維激光掃描儀技術應用第一頁，共二十九頁，2022年，8月28日三維激光掃描技術的概念

通過高速激光發(fā)射器運用激光測距原理（包括脈沖激光和相位激光），瞬時測得空間三維坐標值的測量儀器.第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23B1001F23特點：1.三維測量在傳統(tǒng)測量概念中，所測的的數(shù)據(jù)最終輸出的都是二維結果（如CAD出圖），在現(xiàn)在測量儀器里全站儀，GPS比重居多，但測量的數(shù)據(jù)大多都是二維形式的，在逐步數(shù)字化的今天，三維已經逐漸的代替二維，因為其直觀是二維無法表示的，現(xiàn)在的三維激光掃描儀每次測量的數(shù)據(jù)不僅僅包含X,Y,Z點的信息，還包括R,G,B顏色信息，同時還有物體反射率的信息，這樣全面的信息能給人一種物體在電腦里真實再現(xiàn)的感覺，是一般測量手段無法做到的。第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日第四頁，共二十九頁，2022年，8月28日豐富的3D點云數(shù)據(jù)HDS產品的距離和工作流程

全面的硬件和軟件選擇可通過網(wǎng)絡讀取數(shù)據(jù)遠程可視化完全的3D視角可超鏈接到外部文檔3DCAD模型構建2D圖件提取點云分析可控制18億點云

TruView軟件Cyclone軟件CloudWorx軟件在常見CAD應用中進行點云分析AutoCADCloudWorxMicroStationCloudWorxPDMSCloudWorxSmartPlantCloudWorxScanStation2長距離高精度掃描儀HDS6000超高速掃描儀第五頁，共二十九頁，2022年，8月28日脈沖激光測距原理第六頁，共二十九頁，2022年，8月28日相位激光測距原理

相位式激光測距是通過測量調制的激光

信號在待測距離上往返傳播所形成的相

移，間接測出激光傳播時間，再根據(jù)激

光傳播速度，求出待測距離。

相位計算模式第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日高速脈沖式掃描儀集成高分辨率數(shù)碼相機儀器高標記全站儀三角基座QuickScanTM掃描按鈕先進的計時設備先進的腳本控制集成雙軸補償器外部整平氣泡scanstation2主要特點

第八頁，共二十九頁，2022年，8月28日上部窗口主窗口上部窗口的重疊區(qū)域32.5°42.5°7.5°57.5°10°360°水平旋轉270°垂直旋轉

Scanstation2特點

全球脈沖式掃描儀最大視場角優(yōu)點：●全景掃描●提高掃描效率●避免不必要的拼接●雙窗口模式第九頁，共二十九頁，2022年，8月28日

Scanstation2特點

脈沖式掃描儀全球最快掃描速度從現(xiàn)實到3D數(shù)據(jù)50000點/秒第十頁，共二十九頁，2022年，8月28日ScanStation2是市場上擁有最小光斑的掃描儀。3mm0m10m50m20m30m40m光斑大小:50m處恒定的

3mm高范圍噪音點低噪音點ScanStation2被獨立檢測公認為具有市場同類產品中最小的噪音點。最小光斑、低噪音點云第十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日●測量級精度的雙軸補償器可架設在已知點上導線測量和交匯法可以輸入點坐標來放樣精度1”,補償范圍+/-5’類似于全站儀第十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日●測量級精度模型表面精度2mm距離精度+/-4mm點位精度6mm標靶獲取精度±1.5mm●高密度掃描密度是指點見距離<1mmatanyrange（精度小于1mm）長距離也可精細掃描標靶可放置在較遠距離第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日

HDS6000主要特點

提桿一體化控制面板內部水平傳感器USB插口，可通過U盤下載數(shù)據(jù)藍牙天線，用于PDA控制集成內置電池??310°垂直掃描360°水平掃描掃描儀底部可架設于三角基座上內置數(shù)據(jù)存儲器(60GB)外部電源線接口和數(shù)據(jù)下載接口最大速度500,000點/秒第十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日HDS6000基本特點連續(xù)的激光束測量點間的距離變化掃描儀水平旋轉360°旋轉角垂直反射鏡反射激光束到不同的垂直角度310°的視角垂直角度由反射鏡的馬達測量通過距離，水平角度和垂直角度計算點的三維坐標360°水平旋轉310°垂直旋轉第十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日世界上最快的掃描速度

500,000點/秒超高速掃描如果您需要在短時間內獲取高清晰測量的數(shù)據(jù)，那么徠卡HDS6000全球掃描速度最快的掃描儀正好是能夠滿足您高精度現(xiàn)場測量的理想設備兩種操作模式提高了掃描儀的通用性“低能量”和“高能量”模式

高能量(HighPower)最大距離最大掃描速度

低能量模式針對“SuperHigh,High和Middle”這幾種掃描密度在不需要調整儀器的情況下獲得最佳的數(shù)據(jù)質量（少噪音點）

如果使用低能量模式，掃描時間會加倍

第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日HDS6000:

多種掃描控制選項筆記本操作Cyclone–SCAN可以讓用戶利用HDS6000的傾斜傳感器作為質量保證的指示器，進行導線測量、交會測量、后視、放樣等操作。

方便的6鍵操作面板，帶英文和數(shù)字的顯示器視場角和掃描密度利用預設參數(shù)，具有“一鍵掃描”功能可以將數(shù)據(jù)存儲到外部存儲器中通過藍牙用PDA控制

第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日HDS6000基本特點超高速的掃描能力

簡潔，便攜，易用

測距長：79M

準確、低噪音的數(shù)據(jù)

多種的掃描控制選項

集成了傾斜傳感器，提高了掃描數(shù)據(jù)的精度

第十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日文物保護上下5000年文化，在中國大地上留下無數(shù)痕跡，針對中國眾多文物，文物保護作為國家的重點課題，新技術的介入推動文物保護一步步向數(shù)字化邁進。三維激光掃描儀以其三維呈現(xiàn)，精確的測量數(shù)據(jù)以及逼真的RGB信息等特點，在中國文物保護方向獨領風騷，其優(yōu)越的性能使文物復雜的測繪從不可能變?yōu)榭赡埽瑥氖止っ枥L到完全數(shù)字呈現(xiàn)，突破了質的飛躍，真正意義上實現(xiàn)了歷史的數(shù)字化保存，為歷史佐證！第十九頁，共二十九頁，2022年，8月28日工業(yè)應用工業(yè)的發(fā)展帶動我國經濟發(fā)展，其重要性不言而喻，而在國際數(shù)字化的大環(huán)境下我國數(shù)字化也提上了日程，針對工廠數(shù)字化，工廠改造方面，徠卡HDS高清晰測量系統(tǒng)能夠得到真實的三維工廠數(shù)據(jù)模型，設計人員無需到達現(xiàn)場就能完成工程設計。管道設計方面，徠卡Cyclone軟件除了能夠建立工程現(xiàn)場的三維數(shù)據(jù)模型之外，也能夠在掃描點云數(shù)據(jù)中完成管道設計。第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日地形測繪擺脫特征點的束縛常規(guī)測量地形是通過地形的特征取點，通過點的連線得出最終的地形圖，常規(guī)的手段無法對復雜地形進行測繪，因為地形變化大所產生的海量特征點用常規(guī)手段將花費大量的外業(yè)時間。三維激光掃描儀其高質量的三維點云和快速的掃描速度，對地形變化的完整記載，能夠立體的體現(xiàn)地形數(shù)據(jù)，靈活的數(shù)據(jù)格式方便各種結果的輸出，解決常規(guī)測量無法實現(xiàn)的測量結果。第二十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日隧道驗收針對隧道工程施工的特殊性，使得隧道測量變成了測量學的難題，隧道挖方量的計算，理想隧道和實際挖掘隧道之間存在的多挖欠挖比較，以及危險的環(huán)境怎樣快速的獲得數(shù)據(jù)保證外業(yè)人員人生安全，這些隨著三維激光掃描技術在隧道施工驗收方面的應用變的迎刃而解，為隧道施工節(jié)約大量成本，降低外業(yè)的危險系數(shù)，為隧道施工驗收提供最好的解決方案。第二十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日橋梁改建獲取橋梁現(xiàn)狀的掃描數(shù)據(jù)，基于點云數(shù)據(jù)生成三維橋梁模型，或者直接基于點數(shù)據(jù)完成橋梁的改建設計建筑測量在城市及建筑測量領域，三維激光掃描儀不但可以完成建筑結構的測繪，得到三維建筑模型，并且可以實現(xiàn)建筑施工質量監(jiān)測。通過三維激光掃描儀對建筑掃描形成的點云可以幫助我們完成立面圖繪制三維模型構建基本尺寸量算等結果第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日電力設施變電站和電力輸送系統(tǒng)，往往結構復雜，同時所處的環(huán)境危險，利用傳統(tǒng)的測量手段，很難搜集到完整的數(shù)據(jù)信息。通過三維激光掃描儀可以縮短時間，實現(xiàn)全面的數(shù)據(jù)采集大型制造曲面線性分析，高精度模型擬合，為大型制造業(yè)提供可靠分析數(shù)據(jù)，虛擬拆裝，軍工制造，為高精度測量提供有力保障。第二十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日故宮掃描測繪工程

用戶單位:北京建筑工程學院

使用設備:徠卡HDS3000,HDS4500第二十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日新疆果子溝西氣東輸工程

使用設備：scanstation2

用戶單位：中國地質環(huán)境監(jiān)測院第二十六頁，共二十九頁，202