三维激光扫描的工作原理和主要特点

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三维激光扫描技术根据扫描的原理:相位式测距法,脉冲式测距脉冲-相位式测距法和激光测距法。

(1)脉冲式测距法脉冲式测距法是将激光测时和测距进行结合的一项测量技术,数据获取的坐标系为内部坐标系。

(2)激光三角测距法,由激光发射系统发出激光到目标对象的表面,CCD相机接收由目标地物反射的信息,根据记录的入射光和反射光之间的夹角。根据三角形的几何关系来计算目标对象在坐标系中的位置。

(3)相位式测距法相位测距法是通过光波的相位差来计算观测的距离。采用相位测距法的仪器通常使用在短距离或中等距离的观测设备中,采用相位测距法的精度较高,观测的精度可达到毫米的观测精度,主要是在工业领域进行使用。

(4)脉冲-相位式测距法脉冲-相位式将脉冲式测距法和相位式测距法相结合,首先采用脉冲式测距法进行粗略的计算位置。然后采用相位式测距法记性精密的测量,通过两种测距方法的有效结合。可获取目标地物高精度的位置信息。

三维激光扫描技术是近年来出现的新技术,在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理,通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、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、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点,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。该技术在文物古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故处理、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事分析等领域也有了很多的尝试、应用和探索。三维激光扫描系统包含数据采集的硬件部分和数据处理的软件部分。按照载体的不同,三维激光扫描系统又可分为机载、车载、地面和手持型几类。
应用扫描技术来测量工件的尺寸及形状等原理来工作。主要应用于逆向工程,负责曲面抄数,工件三维测量,针对现有三维实物(样品或模型)在没有技术文档的情况下,可快速测得物体的轮廓集合数据,并加以建构,编辑,修改生成通用输出格式的曲面数字化模型。

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