激光三维扫描仪原理是什么?
三维激光扫描是一种通过激光测距原理获取物体表面点云数据的技术。三维激光扫描的基本原理激光发射三维激光扫描系统首先通过激光发射器发射一束激光光束。这个激光光束可以是可见光激光或红外激光,具体取决于应用需求。光束照射目标表面激光光束照射在目标表面上。当激光光束击中目标表面时,光线会被目标表面反射。接收反射光传感器系统在设备上装有接收器,用于接收被目标表面反射回来的激光光束。这个接收器通常也包含一个接收光电元件(例如光电二极管)。测量光的飞行时间系统测量激光光束从发射器发射到目标表面反射回接收器的总时间,即光的飞行时间。这个时间可以用来计算激光光束在空气中传播的距离。计算距离利用光的飞行时间和光速,系统可以计算出激光光束传播的距离。这个距离就是激光光束从设备发射到目标表面反射回来的距离。生成点云数据通过连续的激光光束发射和接收,系统可以获取目标表面上许多点的距离数据。这些数据被组织成一个点云,其中每个点的坐标表示空间中的一个位置。数据处理和三维建模采集到的点云数据可以通过计算机算法进行处理,以生成目标的三维模型。这包括去除噪声、点云配准、重建曲面等步骤,最终得到高精度的三维模型。总体而言,三维激光扫描利用激光光束的测距原理,通过测量光的飞行时间来计算目标表面上各个点的距离,从而获取目标的准确三维坐标信息。这项技术在制造、建筑、文物保护等领域有广泛的应用。
三维扫描仪的工作原理是怎么样的?
三维扫描仪的基本工作原理是:采用一种结合结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的复合三维非接触式测量技术。采用这种测量原理,使得对物体进行照相测量成为可能,所谓照相测量,就是类似于照相机对视野内的物体进行照相,不同的是照相机摄取的是物体的二维图象,而研制的测量仪获得的是物体的三维信息。与传统的三维扫描仪不同的是,该扫描仪能同时测量一个面。测量时光栅投影装置投影数幅特定编码的结构光到待测物体上,成一定夹角的两个摄像头同步采得相应图象,然后对图象进行解码和相位计算,并利用匹配技术、三角形测量原理,解算出两个摄像机公共视区内像素点的三维坐标。
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三维激光扫描仪的应用领域
三维激光扫描仪已经成功的在文物保护、城市建筑测量、地形测绘、采矿业、变形监测、工厂、大型结构、管道设计、飞机船舶制造、公路铁路建设、隧道工程、桥梁改建等领域里应用。三维激光扫描仪,其扫描结果直接显示为点云(pointcloud 意思为无数的点以测量的规则在计算机里呈现物体的结果),利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据,可快速建立结构复杂、不规则的场景的三维可视化模型,既省时又省力,这种能力是现行的三维建模软件所不可比拟的 。扩展资料三维激光扫描仪的分类: 三维激光扫描仪按照扫描平台的不同可以分为:机载(或星载) 激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统。 三维激光扫描仪作为现今时效性最强的三维数据获取工具可以划分为不同的类型。通常情况下按照三维激光扫描仪的有效扫描距离进行分类,可分为: (1)短距离激光扫描仪:其最长扫描距离不超过3m,一般最佳扫描距离为 0.6~1.2m,通常这类扫描仪适合用于小型模具的量测,不仅扫描速度快且精度较高,可以多达三十万个点精度至± 0.018mm。例如美能达公司出品的 VIVID 910 高精度三维激光扫描仪,手持式三维数据扫描仪 FastScan等等,都属于这类扫描仪。 (2)中距离激光扫描仪:最长扫描距离小于 120 m的三维激光扫描仪属于中距离三维激光扫描仪,其多用于大型模具或室内空间的测量。例如:瑞士Leica 公司出品的 ScanStation P30/P40 三维激光扫描仪就属于这类扫描仪。 (3)长距离激光扫描仪 : 扫描距离大于 270m的三维激光扫描仪属于长距离三维激光扫描仪,其主要应用于建筑物、矿山、大坝、大型土木工程等的测量。例如:瑞士Leica 公司出品的 ScanStation P30/P40 三维激光扫描仪就属于这类扫描仪。(4)超长测程激光扫描仪:最长扫描距离通常大于 1 公里,并且需要配备精确的导航定位系统,其可用于大范围地形的扫描测量。 例如:瑞士Leica 公司出品的 ScanStation P50 三维激光扫描仪就属于这类扫描仪。之所以这样进行分类, 是因为激光测量的有效距离是三维激光扫描仪应用范围的重要条件,特别是针对大型地物或场景的观测,或是无法接近的地物等等,这些都必须考虑到扫描仪的实际测量距离。 此外,被测物距离越远, 地物观测的精度就相对较差。 因此,要保证扫描数据的精度, 就必须在相应类型扫描仪所规定的标准范围内使用。 参考资料来源:百度百科-三维激光扫描仪