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三维激光扫描仪在建筑立面测量中的应用

2020-04-23

三维激光扫描测量技术克服了传统测量技术效率低、信息损失大、专业性难以推广的缺点,能对任何物体进行扫描,快速高效地将现实世界的环境信息转换成易于处理的数据,最大程度的还原了真实社会环境,具有信息量丰富、直观可视、便于使用、扩展性强的特点。

​在建筑物立面测量领域,三维激光扫描测量技术的出现和发展,克服了传统建筑立面测量的局限性,它不再是利用皮尺、测距仪等简单工具进行建筑物长宽高的测量模式,而是能对建筑物进行无接触、快速、高精度扫描,同时将获得的点云信息快速转换成计算机可以处理的数据的高效测量方式。解决了建筑物立面数据人工采集时所带来的精度损失、效率损失等问题,尤其是解决了高层建筑物立面元素无法量测的问题。

技术优势:

在建筑物立面测量作业中,三维激光扫描技术与全站仪等单点采集三维数据的方法相比:

技术路线

设备介绍

FARO FocusS 350三维激光扫描仪精确快捷获得点云,976,000点/秒构成一个毫米级三维影像系统距离误差1mm。仪器操作界面为中文触碰面板,可直接使用,不用外接电缆或笔记本。内置集成彩色相机,扫描数据储存在内存卡中,24*20*10cm体积更方便工作。主要参数如下:

扫描距离: 0.6-350米;

测量速度:122,000/244,000/488,000/976,000(点/秒);

测距误差:±1mm;

角精度:19角秒(竖直角/水平角)

三维位置精度:10m:2mm/25m:3.5mm

分辨率:高达1亿6千5百万像素,彩色;

高动态范围(HDR):曝光2x,3x,5x;

视差:同轴设计,无视差;

重量(包括电池):4.2 KG;

尺寸:230x183x103毫米;

控制测量与测站布设

地面三维激光扫描外业控制可视测区具体情况采用相对定位与绝对定位两种方式。外业的测区为城市楼房密集地区,根据GPS信号,作业控制测量采取外围布设控制点,内部可采取支站的方式进行。

地面三维激光扫描作业测站布设应当能够完全覆盖测区范围,站站之间距离应能够保证一定的点云重叠度。由于建筑物密集且建筑物之间的间隙很小,因此本次扫描作业采取在建筑物四个角点均布设测站的方式。

案例

现场扫描

根据城市楼房空间位置关系,扫描测站可提前踏勘获取理想的架站位置,以保证后期数据点云的重叠度。

数据获取扫描

FARO FocusS 350三维激光扫描仪能快速获取高建筑楼房的三维点云数据。

扫描某高楼点云

扫描点云数据的全景影像图

扫描现场彩色全景图

 扫描城市彩色点云数据

立面图绘制

可以使用绘图软件直接在点云数据上绘制建筑物立面图。

立面绘制

CAD图

DELL Precision7740移动工作站

FARO 三维扫描解决方案能够快速、精确和高效地将现实世界中的部件和物体彩色捕获到建模软件中,在虚拟工作空间中生成三维展示图像,戴尔全新Precision7740为您执行设计方案和完成项目作好准备。

戴尔Precision 7740移动工作站搭载全新第九代英特尔酷睿和至强8核处理器,性能高速运转,搭载下一代AMD Radeon Pro和 NVIDIA Quadro专业级显卡,可轻松处理复杂的数据密集型工作流。借助单电缆坞接和Thunderbolt3连接,可提升各类大型文件的传输速度,提高工作效率,帮助设计师轻松、高效地制作出精湛的图形图像。

总结

地面三维激光扫描仪的出现与工程化应用必将改变传统测绘作业模式,提高作业效率。地面三维激光扫描仪采集的激光点云数据不仅仅可以在立面测绘领域应用,它也可以用于建筑物三维建模、城市日照分析等领域。相信随着技术的发展,规范的完善,地面激光扫描仪必将在测绘领域发挥越来越大的作用。而工作站是为特殊应用需求而生,如专业图形处理、三维设计、渲染等,工业制造业因为需要进行更为复杂的产品设计成为工作站的主战场。通过自动化系统更新改进系统可靠性,荣顺达为您提供全流程数字化的解决方案以解决工业制造业的自由瓶颈。

 

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