三维激光扫描分类及工作流程

三维扫描仪安全操作规程三维扫描仪是一种用于获取物体三维形状和颜色信息的设备，它在医疗、工业、文化遗产保护等领域得到广泛应用。

由于扫描仪的使用涉及到激光辐射和高电压电流等危险因素，因此在操作过程中需要遵守相应的安全规程以保证人员和设备的安全。

以下是三维扫描仪安全操作规程的内容。

1.现场布置规划1.1确保操作区域无杂物，并且地面平整，以防止操作人员因为摔倒或绊倒而受伤。

1.2要保证操作区域通风良好，以防止激光辐射和烟尘堆积。

1.3在操作区域设立明显的警示标志，以提醒他人不要进入该区域，并设立隔离带以限制人员的逗留。

2.设备操作规范2.1在启动三维扫描仪之前，要确保设备与电源正常连接，并检查设备是否有损坏或异物进入的情况。

2.2操作人员必须佩戴防护眼镜，以减少激光辐射对眼睛的伤害。

2.3操作人员必须穿戴合适的防护服，以防止激光辐射对皮肤造成伤害。

2.4操作人员必须熟悉设备的使用方法和各项功能，严禁未经培训的人员操作扫描仪。

2.5激光扫描仪具有辐射能力，因此在操作过程中需要避免将激光指向他人以防止伤害。

操作人员必须小心操作，确保激光束不会直接照射到他人身上。

2.6在扫描过程中，要保持设备周围干燥，以防止电气短路或设备损坏。

3.应急处理措施4.设备维护与保养4.1操作人员应定期清洁设备，确保设备的激光器、电源和传感器等部件的正常运作。

4.2设备的保养和维修应交由专业人员进行，操作人员不得私自拆卸或维修设备。

4.3定期对设备进行检查，确保设备的各项功能正常，并及时更换损坏的零部件。

总之，三维扫描仪安全操作规程是确保设备操作人员和设备安全的重要措施。

操作人员必须遵守相应的安全规定和操作流程，以确保工作环境的安全和设备的正常运行。

同时，操作人员还需具备相应的安全意识，定期进行培训和维护以提高安全意识和操作能力。

基于三维激光扫描技术的建筑物立面测绘在当今的建筑领域，精确而高效地获取建筑物的立面信息对于规划、设计、保护和监测等工作具有至关重要的意义。

传统的测绘方法在面对复杂的建筑物立面时，往往存在效率低下、精度不足以及难以全面获取信息等问题。

然而，随着科技的不断进步，三维激光扫描技术的出现为建筑物立面测绘带来了革命性的变革。

三维激光扫描技术是一种非接触式的测量技术，它通过向目标物体发射激光束，并接收反射回来的激光信号，从而快速获取物体表面的大量点云数据。

这些点云数据包含了物体的三维坐标、颜色和反射强度等信息，能够精确地描绘出物体的形状和特征。

在建筑物立面测绘中，三维激光扫描技术具有诸多显著的优势。

首先，它能够在短时间内获取大量的高精度数据。

相比传统的测量方法，如全站仪测量和手工测量，三维激光扫描技术可以大大提高工作效率，减少外业作业时间。

无论是大型的商业建筑还是古老的历史建筑，都能够在较短的时间内完成数据采集。

其次，三维激光扫描技术能够获取建筑物立面的完整信息。

传统测量方法可能会因为视角限制、遮挡等因素导致部分区域的数据缺失，而三维激光扫描技术可以从多个角度对建筑物进行扫描，从而确保获取到立面的每一个细节，包括复杂的装饰构件、凹凸不平的表面以及隐藏的角落。

再者，该技术具有高精度的特点。

点云数据的精度可以达到毫米级别，能够满足对建筑物立面进行精细测绘的要求。

这对于需要精确尺寸和形状信息的建筑设计和修复工作来说，具有无可替代的价值。

在实际应用中，进行建筑物立面三维激光扫描的流程通常包括以下几个主要步骤。

第一步是现场准备工作。

在进行扫描之前，需要对扫描现场进行勘察，确定扫描的站点位置和扫描范围，制定合理的扫描方案。

同时，要清理扫描区域内的障碍物，确保扫描过程的顺利进行。

第二步是设备安装和参数设置。

将三维激光扫描仪安装在选定的站点上，并根据建筑物的特点和扫描要求设置合适的扫描参数，如分辨率、扫描角度、距离等。

第三步是进行扫描作业。

三维激光扫描技术在土方测量中的应用作者：郑一涛来源：《世界家苑》2017年第10期摘要：介绍了三维激光扫描仪以FARO Focus 3D为例的使用方法、内外业数据采集技术流程，分析了三维激光扫描仪的特点及优点。

针对目前土方测量中要求高精度和高效率，以及采用全站仪的传统作业过程中存在时间长、工作量大等问题，以实际案例论证了三维激光扫描技术在土方测量中的应用技术，探索了测量的方法和数据处理的方法，以促进三维激光扫描技术的推广。

关键词：三维激光扫描技术；点云；数据处理；土方测量；对比分析1引言随着城市建设的不断发展带动着各种工程建设项目的不断进行，项目建设大部分都与土方工程息息相关。

精确计算土方量能够为选取施工方案、工程费用的估算以及施工进度的考虑提供重要依据。

在测量过程中，因为测区地理环境复杂多样因素的影响、土方量计算中存在的误差和开挖后不可重来等因素，精准计算土方体积是不可能的，经常引起双方的利益纠纷，如何为了弥补其中不足，就要视工程具体情况来挑选不同测绘方法，以此提高效率和精度。

2 三维激光扫描技术流程三维激光扫描仪根据不同需求可以分为地面三维激光扫描仪、车载三维激光扫描仪、机载三维激光扫描仪、手持三维激光扫描仪、特殊场合应用的三维激光扫描仪等几类。

本文主要介绍地面三维激光扫描设备。

地面三维激光扫描是一种直接获取物体三维图像的测量手段，由密集的点组成，每个点包含（x，y，z，i）值，x，y，z是扫描仪坐标系表示该点的三维坐标，i 是接收到的反射信号的强度。

地面三维激光扫描仪与全站仪、RTK等传统测量手段不同，将单点测量变成立体三维测量，全方位全高精度通过海量连续的点云数据来构建物体三维表面的完整模型，但是扫描存在盲目性，不能准确地选择目标上某一点。

2.1 地面三维激光扫描仪测量原理三维激光扫描技术的核心是激光发射器、激光反射镜、CCD装置等【4】，地面激光扫描仪的的工作方式与全站仪相似，激光发射器通过激光二极管发射近红外波长的安全激光束，激光束通过旋转反射镜对所测对象进行立面的扫描，借助时间解码器或鉴相器获取不同点位的反射时间差，从而测出激光与测量点之间的距离，最后编码器利用采集到的镜头旋转角度和水平旋转角度的值，计算出被测地物表面上每个扫描点的三维坐标，最后整合得到被测对象的采样点集合，称之为“点云”。

第1篇一、背景介绍随着科技的不断发展，三维扫描技术在工业设计、文化遗产保护、医学影像等多个领域得到了广泛应用。

为了培养学生的创新能力和实践技能，许多高校将三维扫描技术引入到教学过程中。

本文将通过对一个三维扫描教学案例的分析，探讨三维扫描技术在教学中的应用及其效果。

二、教学案例概述本案例选取某高校机械设计制造及其自动化专业的一门专业课程——三维扫描技术与应用。

课程旨在使学生了解三维扫描的基本原理、常用设备、扫描方法以及在实际工程中的应用。

以下是该教学案例的具体实施过程：三、教学实施过程1. 理论教学阶段- 课程内容：首先，教师介绍了三维扫描的基本概念、分类、原理以及常用设备。

接着，详细讲解了不同类型的三维扫描方法，如激光扫描、光学扫描、超声波扫描等。

- 教学方法：采用多媒体教学，结合实际案例，让学生直观地了解三维扫描技术的应用。

2. 实践操作阶段- 实践内容：学生在实验室使用三维扫描仪对模型进行扫描，包括扫描前的准备、扫描过程中的参数设置、扫描后的数据处理等。

- 教学方法：采用分组教学，每组学生负责一个模型的扫描，教师进行现场指导。

3. 综合应用阶段- 实践内容：学生利用扫描得到的数据进行后续处理，如逆向工程、模型修复、尺寸测量等。

- 教学方法：鼓励学生自主探究，教师进行答疑解惑。

四、案例分析1. 教学效果- 知识掌握：通过理论教学和实践操作，学生掌握了三维扫描的基本原理、常用设备、扫描方法以及实际应用。

- 技能提升：学生在实践过程中，提高了动手能力和问题解决能力。

- 创新意识：通过自主探究，学生的创新意识得到了培养。

2. 教学亮点- 理论与实践相结合：本案例将理论教学与实践操作相结合，使学生在学习过程中能够更好地理解和掌握知识。

- 分组教学：分组教学有助于培养学生的团队协作能力和沟通能力。

- 自主探究：鼓励学生自主探究，培养学生的创新意识。

3. 不足之处- 设备资源有限：由于实验室设备数量有限，部分学生无法同时进行实践操作。

地面三维激光扫描点云数据精度影响因素及控制措施发布时间：2023-06-09T03:44:19.366Z 来源：《新型城镇化》2023年11期作者：史晓宁[导读] 三维激光扫描技术又称为实景复制技术，作为继GPS之后的又一项技术革新，具有非接触式测量、能够直接获得物体表面三维信息、测距范围广（一般在1~1000m）、采样精度高（达毫米级）等特点，使得三维激光扫描技术在工程测量、古建筑和文物保护、数字城市、逆向工程等领域得到了较为广泛地应用。

山东度量地理信息有限公司山东淄博 255000摘要：地面三维激光扫描技术虽然具有分辨率高、准确度高、效率高等特点，但在应用过程中存在一系列影响三维激光扫描精度的因素。

文中详细分析扫描距离、物体表面材质、控制网、标靶测量精度、光斑大小、扫描点间距、点云拼接精度、全反射物质和外界环境等因素对三维激光扫描精度的影响，并提出对以上影响因素的控制方法。

关键词：地面三维激光；点云；误差；光斑；拼接三维激光扫描技术又称为实景复制技术，作为继GPS之后的又一项技术革新，具有非接触式测量、能够直接获得物体表面三维信息、测距范围广（一般在1~1000m）、采样精度高（达毫米级）等特点，使得三维激光扫描技术在工程测量、古建筑和文物保护、数字城市、逆向工程等领域得到了较为广泛地应用。

1地面三维激光扫描系统简介1.1工作原理地面三维激光扫描系统采用非接触式高速激光测量方式获得物体表面三维点云信息。

目前，地面三维激光扫描系统有相位测量法、时间差测量法和三角测量法3种扫描方式。

相位测量法是根据相位差计算距离，测距精度可达毫米级。

目前主要有调频连续波法、类调频连续波法和调幅连续波法3种。

时间差测量法是根据激光脉冲从发射到被接收的飞行时间，由光速C，时间t算出扫描仪与物体之间的距离。

时间差测量法的精度随距离的增加而降低。

1.2工作流程地面三维激光扫描仪外业工作流程如图1所示。

图1 三维激光扫描工作流程2徕卡三维激光扫描系简统介项目实践使用的是瑞士徕卡公司的HDSScanStation 2三维激光扫描系统。

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2.3a 三维激光扫描测头工作原理
三角形测量法 大数据处理技术
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2.3b 三维激光扫描测量系统原理
点云数据：仅代表被测物 体表面特定点的位置，无 大小等属性
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2.4 高精度激光扫描测量技术应用领域
Design 设计
Prototype Verification原型确认 New Part Development 新品开发 Material Variation 材料调整 2D to 3D Model creation 模型建立 Legacy Parts 旧零件 3D Model Verification 三维模型确认 Form Analysis 外形分析 First Article Inspection 首样检测 Functional Dimensional Analysis 功能尺寸分析
最新版本的报告可以选 择输出3D的PDF文件。 点击首页图形，即可激 活3D显示。
注：需要下载最新版本 的Adobe Reader
3.9 检测报告中的统计
报告提供实测数据与理论数 据的整体比较的统计数据
3.10 多样件检测
系统可以完 成多个样件 的检测并统 计，整个流 程可以自动 完成！
3.11 采用三维激光扫描检测的优势
Industrialization 产业化
Process Variation 工艺调整 Tool Move 模具搬迁 Tool Replacement 模具更新 Tooling 模具 Tool Changeover 模具转换 Predictive Tool Wear 预测模具磨损 Tool Repair 模具维修 Capability Study 产能研究
意义 公正：第三方立场，方便SQE与供应商沟通 经济：节约设备、场地、人力及管理等的投入 先进：第三方实验室技术更新更快

激光三维扫描测量与数字预拼装施工工法激光三维扫描测量与数字预拼装施工工法一、前言随着建筑工程的不断发展，施工过程中的测量与预拼装工作越来越重要。

为了提高施工工艺的效率和质量，激光三维扫描测量与数字预拼装施工工法被广泛应用。

本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面介绍这一工法。

二、工法特点激光三维扫描测量与数字预拼装施工工法是一种基于现代激光技术的施工方法。

通过使用激光扫描仪对施工现场进行三维扫描，将实际测量结果与设计图进行比对和优化，生成数字模型并进行数字预拼装，从而提高施工的准确性和效率。

工法特点包括测量精度高、施工周期短、施工效率高等。

三、适应范围激光三维扫描测量与数字预拼装施工工法适用于各种建筑工程项目，尤其是对于复杂形状和大尺寸的结构体施工更为适用。

例如楼梯、桥梁、隧道等工程，通过这一工法可以更好地掌握施工现场的情况，提前解决施工中的问题，保证施工进度和质量。

四、工艺原理激光三维扫描测量与数字预拼装工法基于先进的激光技术和数字模型技术。

通过激光扫描仪对施工现场进行扫描，得到三维点云数据，将点云数据与设计图进行比对分析，通过数字模型进行构件的优化排列和预拼装，实现施工工艺的精确控制。

五、施工工艺激光三维扫描测量与数字预拼装施工工法包括施工准备、测量扫描、数据处理、数字预拼装和实际施工等阶段。

在施工准备阶段，需要确认施工范围和施工方法，并准备好所需的机具设备。

在测量扫描阶段，利用激光扫描仪对施工现场进行扫描，获取三维点云数据。

然后通过数据处理和数字预拼装，优化构件的排列位置，确保施工的准确性和效率。

最后，进行实际施工操作，按照预拼装结果进行施工，保证施工的顺利进行。

六、劳动组织为了提高施工效率和质量，激光三维扫描测量与数字预拼装施工工法需要高效的劳动组织。

需要明确任务分工和施工流程，合理安排工程人员和设备的使用，确保施工过程的顺利进行。

激光扫描仪的使用技巧和操作流程激光扫描仪在现代科技发展中扮演着重要的角色。

它不仅被广泛应用于地理勘测、建筑设计、航空航天等领域，而且在医学、文化保护等方面也有着独特的价值。

本文将介绍激光扫描仪的使用技巧和操作流程，帮助读者更好地了解激光扫描仪及其应用。

一、激光扫描仪的基本原理激光扫描仪利用激光器发射束线扫描物体表面，通过接收器接收和记录反射回来的激光束，再经过计算机处理来获取物体表面的形状、轮廓和纹理信息。

其基本原理可概括为三个步骤：发射激光束、接收反射激光束、计算重建物体。

在实际使用中，需要注意以下几个使用技巧。

二、使用技巧1. 环境控制。

激光扫描仪对环境要求较高，避免强烈的光源、干扰性的光线等影响扫描效果。

应在相对稳定、光线相对柔和的环境中进行扫描，避免外界干扰。

2. 设置扫描区域。

在进行扫描前，需确定扫描区域，并设置相应的扫描参数。

一般情况下，可以通过调整激光强度、扫描速度等参数来适应不同场景。

3. 稳定设备。

在使用激光扫描仪时要保持设备相对稳定，避免震动和晃动。

可以通过固定设备或使用辅助支架来提高扫描精度。

4. 扫描角度。

为了获取更全面的物体信息，可以在不同的角度进行扫描，尤其是在复杂结构的物体扫描时，多角度扫描可以提供更准确的数据。

三、操作流程1. 准备工作。

首先，需要将激光扫描仪放置在稳定的位置上，并连接好相应的电源和数据线。

接着，打开设备上的电源开关，等待设备启动。

2. 调整参数。

在启动设备后，根据具体的扫描要求和环境情况，调整扫描参数，如激光强度、扫描速度、分辨率等。

可以通过设备上的调节按钮或软件界面进行操作。

3. 扫描操作。

将设备对准待扫描的物体，并保持相对稳定。

选择需要扫描的区域或角度，开始进行扫描。

根据设备的要求，可以手动或自动完成扫描操作。

4. 数据处理和重建。

扫描完成后，将获取到的数据导入计算机，并使用相应的软件进行数据处理和重建。

可以进行数据的编辑、合并和优化等操作，以得到更精确的模型。

三维激光扫描技术及其工程应用研究三维激光扫描技术及其工程应用研究摘要：随着科技的不断发展，三维激光扫描技术在工程领域的应用越来越广泛。

本文从激光扫描技术的基本原理入手，详细阐述了其在工程应用中的优势与特点，并介绍了常见的三维激光扫描系统及其工作流程。

同时，针对不同工程领域的应用需求，探讨了三维激光扫描技术在建筑、制造和文化遗产保护等领域的具体应用案例。

最后，本文对三维激光扫描技术的未来发展进行了展望。

1. 引言三维激光扫描技术是一种通过高精度的激光系统获取物体表面坐标信息的技术。

它通过激光扫描仪对物体进行非接触式扫描，获取物体表面的点云数据，然后通过处理和分析，得出精确的三维模型。

三维激光扫描技术以其高精度、高效率和非破坏性等特点，被广泛应用于建筑、制造、文化遗产保护等领域。

2. 三维激光扫描技术的原理三维激光扫描技术主要通过激光扫描仪发射激光束，激光束照射到物体表面，然后被物体反射回来并被接收器接收。

接收器会测量激光束的时间和空间信息，并将其转化为坐标数据。

通过扫描仪的自动旋转或移动，可以获取物体表面的多个点云数据。

最后，通过对多个点云数据的处理与配准，构建出物体的三维模型。

3. 三维激光扫描技术的优势与特点与传统的测量技术相比，三维激光扫描技术具有许多优势。

首先，它能够快速获取物体的三维形状信息，大大提高了测量效率。

其次，三维激光扫描技术具有高精度的特点，能够获取物体微小尺寸的变化。

此外，由于采用非接触式扫描，该技术不会对物体造成损伤或变形，非常适用于对文化遗产等贵重物体的保护与研究。

4. 常见的三维激光扫描系统目前市场上常见的三维激光扫描系统主要包括激光测距仪、扫描仪和注册软件等。

激光测距仪用于测量激光束到物体的时间和空间信息，扫描仪则通过自动旋转或移动，获取物体表面的点云数据。

注册软件则用于对多个点云数据进行配准和处理。

5. 三维激光扫描技术在建筑领域的应用在建筑领域，三维激光扫描技术被广泛应用于建筑测量、建筑信息模型(BIM)的构建等方面。

激光扫描仪的使用技巧和操作流程激光扫描仪是一种非常重要的设备，广泛应用于医疗、工业、艺术等领域。

它可以通过高精度的光线投射和镜头成像，快速准确地捕捉和记录目标物体的三维形状。

在本文中，我们将探讨激光扫描仪的使用技巧和操作流程，以帮助读者更好地了解和运用这一设备。

首先，激光扫描仪的使用前需要准备好所需的材料和环境。

首先，要确保扫描仪的镜头清洁无尘，因为任何微小的灰尘或污渍都会对扫描结果产生影响。

此外，为了提高扫描质量，可以使用一些辅助工具，如定位标记和稳定支架，以保持目标物体固定不动。

在开始使用激光扫描仪之前，我们需要先熟悉设备的操作界面和功能。

通常，扫描仪会配备一个控制面板和一个显示屏，显示屏可以实时显示扫描结果和参数设置。

在了解基本操作之后，我们可以进一步研究一些高级功能，如曝光时间、扫描速度和分辨率的调整，以实现更准确的扫描效果。

进行扫描之前，我们还需要在计算机上安装相应的扫描软件。

这些软件通常具有直观的用户界面，并提供各种扫描和处理选项。

通过软件，我们可以设置扫描参数、预览扫描结果，并进行后期编辑和处理。

某些软件还可以将扫描结果导出为常见的三维模型格式，如STL和OBJ，以便在其他应用程序中使用。

了解了基本操作和软件设置后，我们可以开始进行实际的扫描了。

首先，将目标物体放置在扫描区域内，并根据需要进行定位和固定。

接下来，将激光扫描仪对准目标物体，调整合适的扫描角度和距离。

在确认好扫描参数后，按下扫描按钮开始扫描过程。

在扫描进行过程中，我们需要保持稳定的手势，确保扫描仪和目标物体之间的相对位置保持不变。

同时，需要保持相对一致的扫描速度，并确保所有角度和侧面都被充分扫描到。

为了获取更全面的扫描结果，我们可以使用多个角度进行多次扫描，然后通过软件将多个扫描数据进行融合和处理。

扫描完成后，我们可以在计算机上预览和编辑扫描结果。

通常，扫描软件会提供一些编辑工具，如去噪、填补空洞和调整边缘等功能，以进一步提高扫描质量。

三维激光点云作业流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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激光扫描仪操作流程激光扫描仪是一种高效、准确的扫描设备，广泛应用于各行各业。

无论是医学影像领域还是工程测绘领域，激光扫描仪都扮演着重要的角色。

本文将为您介绍激光扫描仪的操作流程，从准备工作到数据处理，帮助您熟练掌握激光扫描仪的使用技巧。

一、准备工作在进行激光扫描之前，需要进行一些准备工作，以确保扫描的顺利进行。

首先，确认扫描区域并进行清理，确保没有杂物或障碍物干扰扫描过程。

然后，检查激光扫描仪是否处于正常工作状态，如电源是否连接良好、扫描仪是否与计算机连接等。

最后，根据需要，调整扫描仪的扫描参数，如分辨率、扫描模式等。

二、扫描操作1. 打开激光扫描仪的软件控制界面。

通常情况下，您可以在计算机桌面或开始菜单中找到相应的图标，并双击打开软件。

2. 在软件控制界面中，选择扫描模式。

激光扫描仪通常具有多种扫描模式，如静态扫描、动态扫描、全景扫描等。

根据具体需求，选择适当的扫描模式。

3. 调整扫描参数。

根据扫描对象、环境光等因素，调整扫描参数，包括曝光时间、激光功率等。

确保参数设置合适，能够获取清晰、准确的扫描结果。

4. 定位扫描区域。

在软件界面中，您可以通过鼠标操作将扫描区域框选或者指定扫描区域的坐标。

确保扫描区域恰好包含了您需要的目标对象。

5. 开始扫描。

确认扫描参数和扫描区域设置无误后，点击软件界面中的“开始扫描”按钮，激光扫描仪将开始进行扫描。

在扫描过程中，保持稳定，避免干扰扫描结果。

三、数据处理完成扫描后，您可以进行数据处理，以获取更具价值的结果。

1. 导出扫描数据。

将扫描仪中获取的数据导出到计算机中，通常可以选择导出为点云数据或者图像数据。

将数据导入数据处理软件中进行后续处理。

2. 数据编辑和处理。

使用数据处理软件对扫描数据进行编辑和处理，包括点云对其（registration）、数据遮罩（masking）、网格生成等。

根据具体需求，选择合适的处理方法，提高数据的质量。

3. 数据分析和应用。

对处理后的数据进行分析和应用。

智慧矿山三维激光扫描技术在井巷工程中的应用朱海斌(神华和利时信息技术有限公司,北京市东城区,１０００１０)㊀㊀摘㊀要㊀三维激光扫描技术能够快速获取井工矿巷道内部的三维信息,特别适合井工矿地下巷道复杂环境下的数据采集工作.对三维激光扫描技术在山西五家沟井工矿井巷变形监测工程中的应用情况进行了分析,详细叙述了应用过程中的工作流程以及数据处理的方法,包括巷道三维数据获取㊁数据处理和分析.结果表明,利用三维激光扫描技术获取的巷道三维信息建立井巷三维模型可以大大提高井巷工程中测绘工作的效率,为矿山测绘工作提供了更加详尽全面的基础数据.关键词㊀三维激光扫描技术㊀井工矿㊀井巷工程㊀巷道变形监测中图分类号㊀P ６３１㊀㊀文献标识码㊀A引用格式:朱海斌 三维激光扫描技术在井巷工程中的应用[J ] 中国煤炭,２０１９,４５(１２):３７－４２ Z h uH a i b i n A p p l i c a t i o no f ３D l a s e r s c a n n i n g t e c h n o l o g y i n s i n k i n g a n dd r i v i n g e n g i n e e r i n g [J ] C h i n a c o a l ,２０１９,４５(１２):３７－４２A p p l i c a t i o no f ３Dl a s e r s c a n n i n g t e c h n o l o g y i n s i n k i n g a n dd r i v i n g e n g i n e e r i n gZ h uH a i b i n(C h i n aE n e r g y S h e n h u aH o l l y s i s I n f o r m a t i o nT e c h n o l o g y C o ,L t d ,D o n g c h e n g ,B e i j i n g １０００１０,C h i n a )㊀㊀A b s t r a c t ㊀３D l a s e r s c a n n i n g t e c h n o l o g y c a n q u i c k l y a c q u i r e t h e ３D i n f o r m a t i o n i n t h e r o a d w a y ,w h i c h i s e s p e c i a l l y su i t a b l e f o r t h ed a t a a c q u i s i t i o n i n t h e c o m p l e x e n v i r o n m e n t o f t h e u n d e r g r o u n d r o a d w a y T h i s p a p e r a n a l y z e d t h e a p pl i c a t i o n o f ３D l a s e r s c a n Ｇn i n g t e c h n o l o g y i n t h e d e f o r m a t i o nm o n i t o r i n gp r o j e c t o fW u j i a g o uM i n e i nS h a n x i ,a n d d e s c r i b e d t h ew o r k f l o wa n d d a t a p r o c e s s Ｇi n g m e t h o d s i n t h e a p p l i c a t i o n p r o c e s s i nd e t a i l ,i n c l u d i n g ３Dd a t a a c q u i s i t i o n ,d a t a p r o c e s s i n g a n da n a l y s i so f t h e r o a d w a yT h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e ３D i n f o r m a t i o n o f t h e r o a d w a y o b t a i n e d b y ３D l a s e r s c a n n i n g t e c h n o l o g y wa s u s e d t ob u i l d t h e ３D m o d e l o f t h e r o a d w a y ,i tc o u ld g re a t l y i m p r o v e t h ew o r k i n g ef f i c i e n c y o f s u r v e y i ng a n dm a p p i n g i n th e si n k i n g a n d d r i v i n g e n g i n e e r i n g ,a n d p r o v i d em o r e d e t a i l e da n d c o m p r e h e n s i v eb a s i c d a t a f o r t h e s u r v e y i n g a n dm a p p i n g ofm i n e s K e y w o r d s ㊀３Dl a s e rs c a n n i n g t e c h n o l o g y ,u n d e r g r o u n dc o a lm i n e ,s i n k i n g a n dd r i v i n g e n g i n e e r i n g ,r o a d w a y d e f o r m a t i o n m o n i t o r i n g㊀㊀巷道空间因其具有独特的机构特征,一些测量手段不适用于地下空间.巷道空间实时变化,难以做出固定坐标点,依靠基准点的全站仪设备无法准确测量;在进行地下空间测量过程中,巷道地下空间也无法直接使用G P S 信号辅助测量,因此传统依赖G P S 的测量仪器无法进行测量;另外,巷道空间结构复杂,传统的测量手段难以一次性获取全貌数据.传统的测量方式是对井巷固定间隔取一个断面,在断面两帮和顶底板各设置一个点,然后测量两帮以及顶底板测点之间距离的变化,得到巷道变形量.当发现区域变形量较大时,再对其进行加密处理并监测,然后通过得到的数据绘制两帮和顶板的收敛量即收敛速率随时间变化的曲线,通过分析得到巷道变形的规律[１].但传统的方式面临数据传递不实时㊁数据采集不全面㊁数据形式不直观㊁精度差等问题,同时人员劳动量较大.三维激光扫描技术以高效㊁快速㊁非接触㊁短时间获得海量测绘数据等技术优势迅速发展成为一７３三维激光扫描技术在井巷工程中的应用种全新的空间数据获取工具和手段,针对复杂巷道的测绘也十分适用,尤其在巷道基础测绘㊁巷道变形监测中能发挥重要作用,能够实现数据的实时传输,并且能够全面采集巷道的高精度点云数据,从面的角度对巷道进行监测,得到全面㊁真实的监测结果[２－３].本文对三维扫描技术进行了全面介绍,并且结合山西五家沟井工矿数字化项目,详细介绍了三维激光扫描技术在井巷工程中的具体应用流程.１㊀三维激光扫描技术１ １㊀技术介绍三维激光扫描技术又称实景复制技术,是测绘领域继G P S技术之后的一次技术革命.它突破了传统的单点测量方法,具有高效率㊁高精度的独特优势.三维激光扫描技术能够对井巷区域进行全方位的自动化扫描,扫描井巷表面全部的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字巷道模型.１ ２㊀技术原理三维激光扫描技术是利用激光测距的原理,通过记录被测物体表面密集的点的三维坐标㊁反射率和纹理等信息,可快速复建出被测目标的三维模型及线㊁面㊁体等各种图件数据.由于三维激光扫描系统可以密集地获取目标对象的大量数据点,因此相对于传统的单点测量,三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破[４].三维激光扫描测量原理如图１所示.图１㊀三维激光点坐标计算原理三维激光扫描测量通常使用仪器自身的坐标系统,通过对物体三维信息数据的采集获得距离观测值s,精密时钟控制编码同步测量每个激光脉冲横向扫描角度α和纵向角度θ,其中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.由以上数据可得三维激光点P 的坐标(X,Y,Z)坐标,计算式如下[１]:X＝s c o sθc o sαY＝s c o sθs i nαZ＝s s i nθìîíïïïï(１)１ ３㊀三维激光扫描仪器随着三维激光扫描仪的应用越来越广泛,人们对它的认识和研究也越来越深入,从而使得市场上三维激光扫描仪的种类也越来越多.按照载体的不同,三维激光扫描系统又可分为机载雷达激光扫描系统㊁地面三维激光扫描系统和便携型三维激光扫描仪等.机载雷达激光扫描系统多以无人机为载体,现在常用的机载雷达激光扫描系统一体化集成高精度激光扫描仪㊁G P S㊁I MU等传感器,同步获取三维激光点云和定位定姿数据,通过配备的数据处理和应用软件,快速生成D S M㊁D E M,制作D L G 和３D模型.机载雷达激光扫描系统扫描点云精度一般能达到厘米级,不适用于毫米级及亚毫米级精度要求的工程,但是由于该系统重量轻㊁携带方便㊁成果处理效率高,广泛应用于应急测量㊁大比例尺地形测绘㊁电力巡检㊁公路勘测㊁海岸岛礁测量㊁地灾测量等领域.机载雷达激光扫描系统无人机如图２所示.图２㊀机载雷达激光扫描系统无人机地面三维激光扫描仪系统的扫描仪是当前工业市场的主要机型.该机型要求设备与物体相对静止,位置稳固.此类扫描仪精度高,耐用性好,多应用于近距离扫描场景中,且精度最高能达到毫米级,适用于文物测绘㊁高精度地形测量㊁建筑精细测绘以及工业精细化建模,但是由于站位式扫描需要后期对扫描的单站数据进行拼接处理,对于大场景的扫描工程工作量较大.地面站位式激光扫描仪８３中国煤炭第４５卷第１２期２０１９年１２月如图３所示.图３㊀地面站位式激光扫描仪㊀㊀现在常见的便携型三维激光扫描仪是手持扫描仪与车载扫描仪,此类扫描仪轻便小巧,易于携带,因适用扫描对象不同,扫描距离也有远有近,精度范围高的可达到毫米级㊁低的可到厘米级;本项目选用的s l a m 激光扫描系统是最新的轻量级旋转型激光扫描仪,支持手持㊁杆装或者车载,每秒能够记录超过４００００个测量点,具有I P ６等级,可以承受危险和恶劣的环境,不需要G P S 比传统的测量或者站位激光扫描速度更快,特别适用于狭长复杂的巷道扫描工作.s l a m 激光扫描仪如图４所示.图４㊀s l a m 激光扫描仪１ ４㊀三维激光扫描技术流程整个三维激光扫描技术流程可以分为外业扫描㊁内业数据处理两部分.三维激光扫描技术流程如图５所示.２㊀工程实例笔者主要研究三维激光扫描技术在井下巷道变形监测中的应用,五家沟煤矿工作面煤层厚度大,结构较复杂,并且受泥岩㊁砂岩复合型顶板的影响,工作面开采过程中冒漏顶㊁片帮现象频发,甚至出现支架压死㊁耳座断裂等异常矿压现象,因此,需要频繁监测巷道的变形情况,做好灾害的预防工作,由于巷道空间实时变化,难以得到固定坐标点,依靠基准点的全站仪设备无法准确测量;巷道地下空间无法直接使用G P S 信号辅助测量.在进行地下空间测量过程中,难以依赖G P S 导航定位信号,导致传统的依赖G P S 测量仪器无法进行测量.另外巷道空间结构复杂,传统的测量手段难以一次性获取全貌数据.于是选用手持扫描仪对重点监测区域进行阶段性扫描工作,工作主要分为数据采集㊁数据处理㊁精度控制三部分.图５㊀三维激光扫描技术流程２ １㊀外业数据采集２ １ １㊀现场踏勘在进行巷道的扫描工作之前,首先对巷道进行综合考察,包括巷道行车情况以及巷道走向,确定标靶位置与扫描方案.需要注意以下几方面问题:一是合理规划仪器行走路线及行进速度,可以减少冗余数据量的同时还能减少拼接误差;二是合理布置扫描标靶,保证仪器能够很好地识别标靶数据;三是保证单站扫描数据能拼接成一个完整的被测物体点云模型.９３三维激光扫描技术在井巷工程中的应用２ １ ２㊀确定扫描方案井下巷道扫描采集难点在于:井下工作环境复杂,通道狭长,空间有限,且车流量大.采用传统的地面式扫描仪无法快速准确获取完整数据,扫描过程中容易受到影响,且拼接误差过大.针对这种情况,选取新型手持扫描仪,这种扫描仪具有体积小巧㊁灵活性强的特点,能够手持㊁人员背负或者车载,在行进过程中即可完成对周围数据的采集,并且扫描过程中能够对数据进行自动拼接,大大保证了工作效率,减少拼接误差.本次扫描选用分段扫描法,由于巷道距离较长,一次性数据采集拼接容易累积误差,影响采集数据的质量;所以选择分段扫描,最后再利用人工手段对数据进行拼接处理,减少扫描累积误差.２ １ ３㊀控制测量由于扫描仪的坐标系统是独立坐标系统,为了把坐标系转换为实际地理坐标系,需要结合全站仪或者R T K 进行控制测量,在扫描区域放置固定标靶,利用全站仪或者R T K 等精密测绘设备获取标靶地理坐标数据,作为最后扫描数据的控制点.标靶作为数据点云拼接和坐标配准的控制点,要分布均匀,并且要保证有足够的密度.因为扫描工作有时候要持续很长时间,所以标靶还要易于扫描和长期保存.２ １ ４㊀实施扫描(１)设定起始位置.仪器扫描前需要设定仪器初始扫描位置,然后手持仪器进入巷道进行扫描,注意初始位置不要发生移动,如果移动会导致最终数据无法拼接.(２)行走路线.根据仪器的拼接特性,行走路线要实现闭合,本工程扫描行走路线图见图６.图６㊀行走路线示意图(３)结束扫描.结束扫描时,仪器需要回到起始位置,检查扫描数据是否完整,拼接是否完成,若拼接完好数据完整则扫描结束.２ ２㊀内业数据处理测量数据处理工作是工程的关键,因为数据处理的结果直接影响建模的质量,这是由测量系统不成熟决定的,往往获取的数据无法直接进行建模.因此在逆向建模之前首先要对外业采集到的数据进行预处理,目的是获得完整㊁正确㊁高质量的扫描数据以方便后面的建模工作.主要工作包括点云拼接㊁坐标转换㊁数据处理分析及数据输出.(１)点云拼接.将单站的数据拼接成一个整体的扫描物体,常用的点云拼接方法有基于标靶的拼接方法㊁基于特征点的拼接方法㊁混合式拼接方法和基于控制点的点云拼接方法,拼接过程中需要足够的特征同名点作为数据支持.(２)坐标转换.这项功能是为没有全局坐标的点云数据匹配全局坐标.(３)数据处理分析.主要是对点云数据进行操作,可以实现对点云预处理以及点云的误差分析.(４)数据输出.可以输出多种文件格式,很好地与其他软件实现交互.２ ２ １㊀数据拼接笔者采用基于标靶的配准方式,由于前期在巷道内部放置了标靶,大大提高了配准精度.拼接完成后的巷道点云数据如图７所示.图７㊀拼接完成后的巷道点云数据２ ２ ２㊀坐标转换测量时全站仪和扫描仪会分别测得标靶中心的三维坐标.在某一扫描位置上的３个标靶的情况如图７所示.分别利用扫描仪和全站仪测得标靶中心的坐标.扫描仪得到的坐标是基于扫描仪自身坐标系的,全站仪或者R T K 得到的坐标数据是基于地理坐标系统全局的坐标系.两组数据采集完成后,将扫描仪测得的点云数据导入拼接软件中,随后把全站仪得到的控制点坐０４中国煤炭第４５卷第１２期２０１９年１２月标数据以T X T格式也导入到软件中,软件通过计算各标靶的空间距离㊁角度㊁相对位置,根据它们的空间位置关系确定扫描仪得到的标靶控制点和全站仪得到的标靶控制点之间的对应关系.这个对应关系确认后即可计算坐标转换矩阵,利用转换矩阵就能把所有的扫描点云的局部坐标系配准到全局坐标系中.扫描仪坐标转换工作原理图见图８.图８㊀扫描仪坐标转换工作原理图２ ２ ３㊀巷道数字化建模将处理好的数据导入专业建模软件,进行井巷数字化建模,得到三维数字网络模型如图９所示.图９㊀巷道三维数字化模型３㊀三维激光扫描数据在巷道工程中的应用研究３ １㊀主要巷道底板、顶板变形监测随着矿井掘进的延伸,煤矿井下的主要巷道受采动㊁矿压等影响会出现变形或者遭到破坏,如果发现不及时,无法及时支护和维护,将引发严重后果.采用三维激光扫描技术不定时地采集巷道的三维数据,建立巷道数字化模型.同时,通过对比多次扫描模型,及时对主要巷道数据进行检测分析,及时发现变化大的区域,做到早发现早修复,避免重大损失.巷道数字化模型分析图见图１０,通过两次数据对比生成两次数据差异色谱图,图中绿色区域即为无偏差区域,不同的颜色会反映两次数据的不同差值.图１０㊀巷道数字化模型分析图３ ２㊀巷道断面分析通过建立井巷数字化模型,可以直接提取巷道截面,并与设计巷道截面对比,得到掘进中巷道的截面与设计截面的偏差,及时调整掘进方案.调整前后的巷道截面对比图见图１１.图１１㊀调整前后的截面对比图４㊀三维激光扫描技术在巷道变形监测中的优势及其应用展望由以上分析可知,三维激光扫描技术在井巷工程中具有传统测绘手段不可比拟的优势.１４三维激光扫描技术在井巷工程中的应用(１)具有机动性㊁灵活性和安全性.手持三维激光扫描仪无需设置固定站位,只需要一名工作人员手持或者车载进行工作,小巧灵活,受环境干扰少,且为非接触测量,在工作环境复杂的巷道工程中,相较于传统单点接触设站测量的技术手段有明显的优势.(２)采集数据速度快.传统井下测绘手段是单点测绘模式,采集数据速度慢;同样长度巷道的数据采集工作,三维激光扫描技术的效率是传统测绘手段采集数据效率的８~１０倍,有绝对优势. (３)数据采集更全面更准确.由于传统数据采集手段是单点数据采集模式,采集数据不全面,且容易受到工作环境影响,需要多名工作人员配合才能完成测绘工作;而三维激光扫描技术是多点三维测绘方式,能够获取全部巷道表面的三维点位坐标信息,数据更全面㊁更准确,并且巷道三维模型包含了地理信息㊁地区坐标系,保证了模型的尺寸和精度.(４)数据成果利用率高.通过三维激光扫描技术得到的数据可以经过处理生成多种衍生数据,包括巷道三维模型㊁井巷断面图㊁井巷剖面图㊁平面图等,而且可以通过得到的巷道三维模型,进行任意位置的分析,无需重复反复测量.利用三维激光扫描技术进行井巷工程数据测绘,可以对地下井巷数据进行快速获取并进行三维建模,获取井工矿复杂巷道的三维数字化模型,从而进一步进行巷道几何信息㊁截面等信息的快速提取.三维激光扫描技术测绘手段丰富了井巷工程中测绘的成果类型,大大提高了井工矿开拓过程中的工作效率,并且能够快速发现掘进过程中的安全隐患,及时进行支护修复,保证井工矿安全生产.三维激光扫描作为一种新兴的三维数据采集技术,以其快速㊁高效㊁高精度以及海量数据采集等技术优势在各行各业都起到了至关重要的作用.这项技术具有较好的发展前景,同时也仍然存在一些技术性难题需要解决,例如三维数据中精度控制的问题,以及扫描数据的累计误差难题.相信随着科学及计算机技术的发展,在不久的将来这些难题都将被攻克,而三维激光扫描技术与逆向工程技术的完美结合也必将取得更加丰硕的科技成果.参考文献:[１]㊀周文坦 激光测距仪在井下测量中的一些应用[J] 福建建材,２０１５(３):９３－９４[２]㊀刘昌军 基于三维激光扫描技术的矿山地形快速测量的关键技术研究[J] 测绘通报,２０１２(６):４３－４６[３]㊀王健,李雷,姜岩 天宝三维激光扫描技术在数字矿山中的应用探讨[J] 测绘通报,２０１２(１０):５８－６１[４]㊀吴耀,龚珺 基于激光扫描技术的三维模型重建[J] 科技信息,２０１３(３):１０８－１０９作者简介:朱海斌(１９８４－),男,山西临汾人,学士,中级工程师,高级业务经理,从事煤炭信息化方面的研究.EＧm a i l:５５７３８５９３＠q q c o m.(责任编辑㊀郭东芝)２４中国煤炭第４５卷第１２期２０１９年１２月。

MAPTEKI-SiteXR3三维激光扫描仪操作流程一：前期的准备工作（主要分三步）1：环境进行MAPTEKI-SiteXR3三维扫描时要确保是在一个稳定的环境下进行扫描（包括光环境：避免强光和逆光对射；MAPTEKI-SiteXR3三维扫描仪的稳固性等），确保三维扫描结果不会受到外部因素的影响。

2：校准MAPTEKI-SiteXR3三维扫描仪进行扫描前，有一个重要环节，那就是校准，要扫描出精确的三维数据，校准就显得尤为重要，在校准过程中，要根据MAPTEKI-SiteXR3三维扫描仪预先设置的扫描模式，计算出设备和工件的位置距离。

校准扫描仪时，根据工件来调整设备系统设置的三维扫描环境。

正确的相机设置关系到扫描数据的准确性，因此必须确保曝光设置是正确的。

严格按照制造商的说明进行校准工作，仔细校正不准确的三维数据。

校准后，可通过用三维扫描仪扫描已知三维数据的测量物体来检查比对，如果发现扫描仪扫描的精度无法实现时，需要重新校准扫描仪。

3：表面处理MAPTEKI-SiteXR3三维扫描对工件表面也有要求，对于半透明材料（玻璃制品、玉石），有光泽，或颜色较暗的工件扫描起来是比较困难的。

这是就需要在工件表面喷上薄薄的一层显像剂，目的是是为了更好的扫描出物体的三维特征，数据会更精确。

但需要注意的是，显像剂喷洒过多，会造成物体厚度叠加，对扫描精度造成影响，只需薄薄一层即可。

注：显像剂不会对物体表面及人体造成损害，扫描完成后用清水洗掉即可。

二：开始扫描工作准备工作完成后便可以对工件进行扫描了。

用MAPTEKI-SiteXR3三维扫描仪对扫描工件从不同的角度进行三维数据捕捉，更改物体摆放方式或调整三维扫描仪相机方向，对物体进行全方位的扫描。

三：后期处理工作（主要分两步）1：点云处理现在市面上主要流行的三维扫描仪均为点云自动拼接方式，不需要后期手动拼接，对工件表面扫描完成后，系统会自动生成工件的三维点云图形。

但后期需要操作人员对扫描得到的点云数据去除噪点（即多余的点云）以及对其进行平滑处理。

测绘测量革命性产品美国Surphaser三维激测绘测量革命性产品-----美国Surphaser三维激光扫描仪00一、三维激光扫描技术简介1 三维激光扫描仪原理与应用1.1三维激光扫描仪原理三维激光扫描仪主要由激光发射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑和软件等组成。

激光脉冲发射器周期地驱动激光二极管发射激光脉冲，由接收透镜接受目标表面后向反射信号，产生接收信号，利用稳定的石英时钟对发射与接收时间差作计数，最后由微电脑通过软件，按照算法处理原始数据，从中计算出采样点的空间距离;通过传动装置的扫描运动，完成对物体的全方位扫描;然后进行数据整理从而获取目标表面的点云数据。

1.2三维坐标确定方法1.3 三维激光扫描仪应用量化实景对象、三维信息采集、逆向三维重构、逆向三维建模空间数据反求、对象逆程设计、预研仿研仿制、虚拟现实应用正向工程反证、逆向工程实施、概念设计仿真、逆向制图还原结构特性分析、试验工程仿真、后数据测计量、目标形变监测工程技效评估、电脑模拟实战、环境适应仿真、工程力学分析对抗模拟推演、企业无纸操作、虚拟设计制造、科目效果测试整合三维资源、创建三维流程、工装工艺规划、改进改造工程历史资源修复、任务方案优化、对象加载仿真、设施维护维修应用领域：包括：核电站，文物，考古，建筑业，航天，航空，船舶，制造，军工，军事，石化，医学，水利，能源，电力，交通，机械，影视，教学，科研，汽车，公安，市政建设......2 点云数据处理与建模2.1 点云的预处理由于扫描过程中外界环境因素对扫描目标的阻挡和遮掩，如移动的车辆、行人树木的遮挡，及实体本身的反射特性不均匀，需要对点云经行过滤，剔除点云数据内含有的不稳定点和错误点。

实际操作中，需要选择合适的过滤算法来配合这一过程自动完成。

2.2 点云配准使用控制点配准，将点云配准到控制网坐标系下；靶标缺失的点云，利用公共区域寻找同名点对其进行两两配准，当同名点对不能找到时，利用人工配准法。

第1篇一、引言随着科技的发展，三维激光扫描技术作为一种高效、精确的测量手段，在工程测量、文物保护、建筑测绘等领域得到了广泛应用。

本报告旨在通过一次三维激光扫描实践，探讨三维激光扫描技术的操作流程、数据采集、处理及成果应用等方面，以期为相关领域提供参考。

二、实践背景本次实践项目为一座历史建筑的保护性修复工程。

该建筑年代久远，结构复杂，存在较多安全隐患。

为了确保修复工程的顺利进行，需要对建筑进行精确的测量，以便了解其结构特点、变形情况等。

三维激光扫描技术因其非接触、高精度、快速等特点，成为本次工程测量的首选方法。

三、实践过程1. 数据采集（1）设备选型：本次实践采用我国某品牌的三维激光扫描仪，该设备具备较高的扫描精度和扫描范围，适合本次工程测量。

（2）扫描参数设置：根据现场实际情况，设置扫描参数，包括扫描距离、扫描角度、扫描速度等。

（3）扫描过程：按照既定方案，对建筑进行全方位扫描，确保数据采集的全面性和准确性。

2. 数据处理（1）数据预处理：对采集到的原始数据进行预处理，包括去噪、去误点、配准等，以提高数据质量。

（2）点云重建：利用专业软件对预处理后的数据进行点云重建，得到建筑的三维模型。

（3）模型优化：对重建后的三维模型进行优化，包括剔除冗余点、修复破损区域等，以提高模型精度。

3. 成果应用（1）结构分析：通过三维模型，分析建筑的结构特点、变形情况等，为修复工程提供依据。

（2）碰撞检测：在三维模型的基础上，进行碰撞检测，确保修复工程的顺利进行。

（3）可视化展示：将三维模型进行可视化展示，为相关部门提供直观的参考。

四、实践结果与分析本次实践结果表明，三维激光扫描技术在历史建筑保护性修复工程中具有显著优势。

1. 数据采集效率高三维激光扫描技术能够快速、高效地采集大量数据，大大缩短了测量周期，提高了工程效率。

2. 数据精度高三维激光扫描技术具有较高的测量精度，为修复工程提供了可靠的数据支持。

3. 成果应用广泛三维激光扫描技术生成的三维模型可以应用于结构分析、碰撞检测、可视化展示等多个方面，为工程提供了全方位的支持。

三维激光扫描仪的扫描方式 有两种：
平面扫描，即被测物体放在旋 转平台上，物体静止不动，相机在 y轴上移动对物体的一面进行扫描； 旋转扫描：即被测物体随旋转 台进行旋转，相机静止不动。 相机在z轴上的扫描范围为： 50mm，当物体的扫描范围超过50mm 时相机在z轴上移动，进行多次扫 描。
六、总结
三维激光扫描系统是综合运用数控技术、计算机技术、 激光技术、图像采集与处理技术的.影响计算机视觉测量精 度的因素有许多,其中主要有:图像采集时的数字量化效应、 摄像机的标定误差、特征检测误差以及匹配定位精度等.因 此,要使开发的三维激光扫描系统具有比较高的测量精度, 满足逆向工程的要求,必须综合考虑各个方面因素的影响, 保证各个技术环节都具有较高的精度.
4.4
立体匹配
立体匹配是指根据对提取的特征的计算,建立特征间的对应关系,即将同 一个空间物理点在左右两幅图像中的映像点对应起来,并由此得到相应的视差 图像.
4.5
三维信息恢复
通过立体匹配得到激光光条上所有点的视差图像后,经过计算可以确定光 条上所有点的深度信息,从而恢复工件三维信息.
五、扫描方式
4.3
特征提取
采集的图像中包含工件信息的是激光扫 描线,它是需要提取的特征.由于在工件表面 扫描的激光光条宽度约为1 mm左右,其在摄 取的图像中所占的像素数目不止一个像素,所 以激光光条图像必须做中心线搜寻处理,即激 光光条需进行细化处理.细化时,可采用腐蚀 算法或高斯分布算法.图中(a)(b)(c)分别是 摄取的扫描图像、阈值处理后激光光条图像 和细化处理后光条中心线图像.在激光光条中 心线搜寻过程中,光条的宽度越小,则其误差 越低.
基于计算机视觉三维激光扫描测量系统 主要由双目视觉测量探头、图像采集卡、扫 描机构及其控制部分组成.通过两个摄像机 同时摄取一个扫描激光光条的图像,经图像 匹配,利用视差,可计算得到光条上所有点的 位置以及深度,即被扫描物体表面的三维信 息。