一种三维平板式图书扫描仪

分析了对低成本非破坏性扫描仪的需求,比较了现有图书扫描仪的应用现状,提出以书本表面形态曲线作为扫描路径的三维平板扫描仪,为各图书馆特色资源数字化工作提供了一种低成本无破坏的扫描设备。     

三维激光扫描仪在变电站三维模型构建中的应用

随着科学技术的发展，测绘技术越来越先进，测绘速度也越来越快，变电站对于构建三维模型的需求得到了完美地满足，该文介绍了三维激光扫描仪的扫描原理，以及三维激光扫描仪在变电站三维模型构建中的应用。     

三维扫描技术在永乐大钟虚拟交互展示的应用

随着三维扫描设备日新月异的发展,三维扫描技术的应用迅速延伸到各个领域。在博物馆领域,三维扫描技术为文物的展览展示提供了新途径。结合三维扫描仪对永乐大钟三维扫描的实例,介绍了三维扫描系统和三维交互技术在文物展览展出领域的应用。     

三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用

利用三维激光测量技术进行山区复杂地形测量的流程与方法,实验通过使用徕卡ScanStation2型号的三维激光扫描仪对西安市白鹿原北坡进行了扫描,对扫描后的各测站数据进行基于标靶的拼接,对拼接后的点云数据进行预处理。将基于扫描仪坐标系统的点云数据转换到基于施工独立坐标系统后,使用Geomagic和cass软件绘制地形图等高线。在测区内布设一定数量检核点,扫描时在检核点上安置蓝白标靶,采用全站仪测量检核点的独立坐标与扫描仪测量的坐标进行对比来验证扫描数据的精度,得到平面坐标差值绝对值最大值为0.024 m,而高程的差值绝对值最大值为0.029 m,实验结果表明,三维激光扫描仪满足地形测量精度要求。     

面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准技术

针对利用高精度转台进行配准模型的顶部和底部与模型进行配准时效果不佳的问题, 提出一种面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准方案. 对待扫描模型, 利用单轴高精度转台获取由不同角度扫描的点云数据, 先使用一种快速简单的方法求解转台中轴, 利用中轴将多片点云拼合得到模型主体; 再通过点云包围盒变换, 完成点云的初始配准, 并通过改进的ICP算法完成点云的精确配准. 实验结果表明, 该方法具有较好的操作性和较高的精度.     

基于球面拟合法评定三维激光扫描点云测量精度

利用地面激光扫描对球形标靶扫描点云数据,建立球面拟合精度评定数学模型,在不建立专门扫描仪鉴定场地和不考虑特定影响条件下,对扫描点云数据测量精度进行分析。该办法具有快捷实时的特点,能直接反映三维激光扫描仪在实际工作应用中的测量精度,对实时评价工程中三维激光扫描点云数据质量,指导科学选用激光扫描仪具有现实意义。     

基于结构光的三维全身人体扫描仪

提出了一种基于结构光方法的三维全身人体扫描仪的设计方案．该方案使用线激光源,并采用双摄像机互补,多扫描头数据融合的方法克服人体自遮挡,获取人体表面的完整轮廓线．依据该方案进行的仿真实验验证了三维全身人体扫描仪的系统结构与三维信息获取方案的合理性。     

相位式地面三维激光扫描仪变形监测试验研究

由于测距原理不同,相位式地面三维激光扫描仪相较于脉冲式具有测量精度高、测程短的特点。文中以Z+F IMAGER 5010C相位式地面三维激光扫描仪为试验对象,从距离入手,对其内、外符合精度进行了计算分析,并研究了此扫描仪用于变形监测的适用条件。结果表明:Z+F IMAGER 5010C扫描仪的测量精度随着距离的增加而降低;内符合精度要优于外符合精度;内符合精度分析结果表明,在设置靶标用于扫描数据配准的作业方式下同时开展高程、水平方向的监测,扫描仪距离扫描对象控制在30 m之内,可进行三级变形监测;外符合精度分析结果表明,借助全站仪测量靶标中心点坐标用于扫描数据配准的作业方式下同时开展高程、水平方向的监测,扫描仪距离扫描对象的距离控制在20 m之内,亦可进行三级变形监测。     

建筑物重建中的三维激光扫描精度分析

针对三维激光扫描技术在建筑物重建中数据采集、处理方面存在的误差,从三维激光扫描仪测站定向误差、仪器扫描误差、数据拼接误差进行分析,并构建了点位误差模型,为三维激光扫描技术在建筑物的重建中测量成果的精度评定及测量方案的优化设计提供了理论基础.最后以脉冲式三维激光扫描仪为例对建筑物重建进行精度分析.     

基于三维摇杆的转台控制器设计

为满足某型船载探照灯和转台的实际控制需求,采用ATmega8微处理器设计了基于三维摇杆的新型控制器。实现了转台的方位、俯仰转动,并综合了转台的速度比例控制,同时还实现了探照灯的开、关及焦距调节等功能,达到了预期的控制指标。该设计在转台综合控制及操控性等方面开辟了新途径,同时也具有很强的实用价值。     

计算全息三维信息获取的研究

计算全息所用的目标数据一般是通过计算机三维软件模拟获得，这样对于计算全息的应用有一定的限制．提出利用三维激光扫描仪获取计算全息图三维数据的方法，研究了计算全息物光分布和扫描三维数据之间的关系，建立了依据三维物体扫描数据的模拟物光波前分布，并分析了立体数据计算全息消隐问题．     

影像建模技术在轮胎花纹逆向建模中的应用

针对三维激光扫描建立轮胎花纹模型的方法存在设备成本高、外业任务量大、操作过程复杂等问题,提出了基于轮胎影像的全自动三维建模方法。通过对三维模型绝对定向,利用数码相机采集影像数据,导入Recap软件进行处理和后期模型修整逆向建立高精度轮胎花纹三维模型。利用最小二乘平面拟合法确定标识点中心坐标,计算标识点之间的距离,通过对比光栅扫描仪扫描的点云模型与本研究方法建立的三维模型特征点之间的距离,评估本方法的建模精度。结果表明,利用影像建模技术能快速重建轮胎花纹模型,且相对于光栅扫描仪建立的三维模型,该建模精度达到1.108mm,符合轮胎花纹的建模需求,且模型表面纹理更加真实。基于一定的操作准则,通过数码相机拍摄的影像资料能较好的完成轮胎花纹三维建模工作。     

三维激光扫描技术在建筑物建模上的应用

三维激光扫描技术的应用领域日益广泛,但点云数据内业处理较为复杂,对此方面的研究一直是许多相关专业的热点．通过三维激光扫描仪对历史建筑进行扫描,对采集的数据进行处理,建立建筑物的三维模型．提出了控制网的布设方案,完成激光扫描仪坐标下点云数据向全站仪坐标下数据的转换,对海量点云数据去噪、拟合、建模,完整地建立建筑物的真三维模型,为建筑物的保护和管理提供了基础数据．     

基于增强现实的鼻内窥镜手术导航系统

针对目前传统鼻内窥镜手术过程中易引发并发症的问题,提出了一种基于增强现实技术的鼻内窥镜手术导航系统.系统将病人脑组织、眼球及血管等三维模型实时叠加到内窥镜的手术视野中,在手术过程中对医生进行指引和提醒,此种方式能够减少鼻内窥镜手术并发症的发生.术前对病人进行CT或MRI扫描,并对扫描结果分割重建获得病人颅内组织或器官的三维模型;再用三维扫描仪扫描获得病人面部数据.采用DLT算法将CT坐标系及光学跟踪器坐标系分别与三维扫描仪坐标系进行配准.术中使用光学跟踪器对手术器械进行实时跟踪,利用配准结果完成虚实融合叠加.通过实际实验验证,系统精度达到亚毫米级,能够满足实际手术操作的需要.     

三维激光扫描仪在地形测量中的一体化应用

在地形测量一体化中,三维激光扫描技术具有传统测量方法所不具备的优势:无需接触被测地形、高效率、高精度、快速获取高密度的三维点云数据.本文以三维激光扫描仪对四川省汉源县万工集镇的滑坡区进行扫描为例,介绍了三维激光扫描仪在一体化测量中的控制网布设、外业数据采集、内业数据处理、地形图绘制等流程,并分别采用平面误差、高程误差和平面中误差、高程中误差两种方法检查了测图质量.其结果表明,该方法完全可以满足地形测量精度要求.     

一种矿方量测算的新方法

本文介绍了一种使用三维激光扫描仪对矿堆进行扫描,并用相应的数据处理软件对点云数据进行了处理,通过建模分析得到了精确的矿方量的新方法。通过相应的实例,证明了本方法方便快捷,切实可行。     

基于地面三维激光扫描技术的油气地面工程改扩建测量

阐述了采用地面三维激光扫描技术对被测物体进行扫描的两种扫描方式及作业方法，根据油气地面工程改扩建的特殊性，在油气站场现状测量时采用第一种方式即在控制点上架设扫描仪和标靶的方式进行扫描，这样做的目的是减少了拼接误差对扫描结果的影响，同时提出了该种方式在作业时应注意的几点事项。     

基于车载三维测量系统的立交桥三维信息获取研究

利用激光扫描仪与导航POS组成的车载三维测量系统对立交桥的各层路面进行移动平推式扫描,获取立交桥的三维信息.将导航POS获取的系统位置与姿态信息和激光测距仪获取的扫描距离与角度信息进行时间匹配,通过解算得到大地坐标下的三维激光点云坐标.同时,可以利用定点的三维旋转式激光扫描,获取立交桥的横断面信息及交错处的内部细节.在实际应用中,针对立交桥这一特殊城市道路建筑进行测量,取得了一定的效果.     

地面激光扫描系统在矿区构筑物变形监测中的应用研究

阐述了三维激光扫描技术的优势和发展现状,通过分析矿区构筑物变形监测的特点,提出三维激光扫描仪、全站仪和GPS协同作业的监测方案,并具体介绍了三维数据的处理过程.以矿区栈道的支撑结构为待测目标,对监测方案的可行性进行了测试.分析得出三维激光扫描仪在近距离和高分辨率扫描观测上有一定的优势,可用于矿区构筑物变形监测.     

基于空间球的三维激光扫描仪标定算法

针对三维激光扫描仪测量模型参数的估计问题,提出一种基于空间球的模型参数标定算法。该算法根据球状标定物上各激光扫描点与标定球球心的距离约束条件,建立三维激光扫描仪模型参数和标定球参数的非线性目标函数;综合采用入侵性杂草优化算法和Levenberg-Marquardt算法优化该目标函数,以实现激光扫描仪模型参数标定;通过增加标定球上的扫描点数,能够减弱激光扫描仪测量噪声对标定精度的影响,从而提高文中算法的模型参数标定精度。实验结果表明,该算法的标定精度高,模型参数估计的一致性好,且能有效抑制测量噪声对标定结果的影响。