三维扫描技术

时间:2024-08-18 10:17:05编辑:笔记君

什么是三维激光扫描技术?

三维激光扫描技术(Terrestrial Laser Scanning, TLS)是20世纪90年代中期随着 科技 不断发展而出现的一种高新技术,同时也是继GPS空间定位系统之后的又一项测绘技术新突破。

三维激光扫描技术通过高速激光扫描测量的方法,能够大面积、高分辨率的快速获取被测对象表面的三维坐标数据,同时可以通过专业软件和测量数据建立物体的三维实体模型。

该技术具有非接触性、快速性、主动性等特性,实时获取的数据具有高密度、高精度等特点,其应用可能引起测绘技术的又一次革命。

三维激光扫描技术是一种集成了多种高新技术的新型测绘技术。在扫描仪器内部,扫描控制模块调整并测量每个脉冲激光的角度,针对每一个扫描点可测得发射点至扫描点的斜距,再配合扫描的水平和垂直方向角,可以得到每一个扫描点与发射点的空间相对坐标。

三维激光扫描技术所具备的技术特点使其具有广阔的应用前景,它的自动化程度、测量能力、人力成本、测量速度、数据处理效率等等整体经济效益均明显优于其他测量技术。

相对于传统的单点测量模式,三维激光扫描技术是被认为单点测量进化到面测量的革命性技术突破。

该技术在自动驾驶及驾驶辅助领域、测绘工程领域、结构测量领域、 历史 建筑及古迹测量领域、 娱乐 领域以及其他相关领域具有诸多广泛的应用前景。

三维激光扫描技术目前最火热的应用场景可以说是在自动驾驶及驾驶辅助这一领域,目前市面上诸多激光雷达相关产商也都在积极的追逐和布局这一领域。

三维激光扫描技术可以应用在公路测绘、地形测量、河道测绘、铁路测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、桥梁及建筑物测绘、地下工程测绘、矿山测量及体积计算等领域。

三维激光扫描技术可以广泛应用于桥梁工程、建筑工程等工程设施的改扩建测量、结构的三维仿真、空间位置测量、面积及体积测量等方面;可用于造船厂、化工厂、电厂、海上平台等大型工业企业内部设备的测量及建模;还可以用于管道等线路工程的测量、各类机械制造及安装等领域。

三维激光扫描技术的非接触式测量模式使其在这一领域发挥了重要的作用,如进行 历史 建筑物内部及外部的高仿真测量、估计的测量、文物的修复、古建筑资料的保存、遗址测绘、考古现场模拟及现场保护性影像记录等。

三维激光扫描技术可以用于影视产品中三维场景虚拟重建及人物素材的设计、3D 游戏 角色的开发、虚拟博物馆的建设与管理等。

在紧急服务业中,如现场灾害评估、犯罪现场记录与还原,交通事故现场快速三维记录等;在采矿业中,如开挖体积计算、矿产储量计算、塌陷区域测量等工作都可以采用三维激光扫描技术来代替传统测量模式。

相信随着三维激光扫描技术的不断发展,其应用领域将会更加的广泛和成熟。


三维激光扫描仪的原理及其应用

三维激光扫描仪利用激光测距的原理,通过高速测量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。
新拓三维XTOM三维拍照式扫描仪具有高精度的细节测量性能和工业级的稳定性,适用于各种严苛工业环境下的高精度数据测量。


三维扫描技术的应用领域有哪些?

上维扫描技术的可应用以下领域:1.产品三维检测三维扫描在不对扫描物体造成磨损破坏,不受物品大小限制的前提下提供可靠真实的三维数据。将得到的三维数据与三维图纸进行比对,可以快速准确地获取工件各个位置的偏差,对于后期的产品修改和研发提供依据。同时,快捷的扫描也大大提高检测的效率,减少时间和人力成本。2.逆向设计通过三维扫描可以将物体的三维外形数字化,得到一组与实物尺寸1:1的三维数字化模型。用户可以用这三维数据配合相应专业软件进行数字化模拟分析,直观方便地进行诸如产品气动性分析,强度分析,应力分析,为后期产品的优化改良提供依据和参考。?3.维护保养轨道列车长时间运行过程中车轮的内缘和铁轨的磨损程度直接影响到列车的刹车性能和行车的稳定性,当磨损达到一定程度后必须对相应的零部件进行更换。使用三维扫描仪能快速完整准确地获取车轮等关键零部件的三维外形数据,通过专业分析获取相应尺寸,为维护保养提供技术支持。?4.文化应用通过三维扫描可以获得扫描物体的三维数据。该数据通过相应的转化和编辑便可以导入雕刻机软件中,可以为一些仿古家具的修复和复现提供更友好的解决方案。5.虚拟现实展示通过将三维数据应用在虚拟场景中,配合虚拟现实技术,可以实现让消费者以更轻松更便捷的方式更清楚得了解产品的外观结构,提高产品的宣传效果。?6.模具制造领域模具制造应用于机械、汽车、航空、轻工、电子、家电、能源、化工等几乎所有制造领域,近10年来,我国模具工业一直保持着快速发展的态势。未来,国内模具产品将朝着更加精密、复杂,模具尺寸更大、制造周期更短的方面发展。这就要求模具制造技术能够更好的体现信息化、数字化、精细化、高速化、自动化。三维扫描则可以基本满足该领域的各种需求。?7.鞋服制造领域随着三维数字化技术的发展,数字化服装(鞋)设计、数字化服装(鞋)结构设计、数字化服装(鞋)定制与三维服装(鞋)CAD技术等问题日益被行业所提及。工业三维扫描仪、人体三维扫描仪可灵活准确地对人体及物体进行三维测量,获得有效数据,建立客观、精确反映人体特征的数据库,方便易查便于比较、分析、应用,加速服装、制鞋企业的数字化进程。?8.游戏领域???随着技术的进步,现代计算机游戏已经进入了三维,互动,虚拟现实阶段,三维扫描不仅可以为游戏,娱乐系统提供大量具有极强真是感的三维彩色模型,还可以将游戏者的形象扫描入到系统中,让你感受到梦幻般的效果9.医疗领域包括牙齿,面部,肢体等的尺寸,因此对美容,矫形,修复,口腔医学,假肢制作都非常有用。在发达中,美容,整形外科,假肢制造,人类学,人体工程学研究等工作都开始应用三维扫描仪。同时在考古,刑侦,有时需要根据人或动物的骨骼来恢复其生前的形象,也可采用三维扫描仪将骨骼的坐标数据输入计算机作为恢复工作的基础数据。

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