三维激光扫描数据处理及建模研究
Research on 3D Laser Scanning Data Processing and Modeling
随着各种领域对数据信息的要求越来越高,三维激光扫描仪快速的走进人们的视野,其操作简单、获取数据速度快、数据量庞大、高精度等特点越来越受推崇.扫描仪通过发射激光对物体进行扫描,可获取每一个点的三维坐标数据,大量的点的堆砌就是物体的外部模型.本文详细介绍了扫描仪的系统结构及其原理特点,对现有扫描仪进行了分析总结,并着重介绍了本文实验所使用的HS650扫描仪.其次,对扫描仪的工作流程进行了总结,包括数据采集、数据处理等.文中对数据处理中的点云拼接进行了重点分析,列出了三种点云配准的算法:无控制点的点云配准、基于控制点的单站配准、少量控制点的区域网整体配准.文中对扫描的误差进行了分析,包括仪器误差与外界环境误差等,并根据误差原因做了部分实验,对仪器进行了测距误差以及测角误差检校,同时分析了扫描仪实测精度与理论精度的区别.试验得出:100m以内时,扫描仪内符合精度基本保持在2mm以内,且相对稳定,超过100m后,精度快速降低;以TS02全站仪为参考,三维激光扫描仪在100m以内时,其外符合精度在2mm以内,精度高且相对稳定,超过100m时,精度与距离成反比.安徽理工大学于2016年正式搬迁,老校区中部分有几十年历史的建筑物也将拆除.本文以老校区内建筑物红楼为例,根据三维激光扫描仪实测数据,结合3Dmax对建筑物红楼进行三维建模,三维模型的完成对建筑物红楼的重建有一定的辅助作用.点云数据导入3Dmax后,可编辑建筑物的外部轮廓,结合建模、渲染工具,最终得出建筑物的三维模型.
- 作者：
- 张官进
- 学位授予单位：
- 安徽理工大学
- 专业名称：
- 大地测量学与测量工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 徐良骥
- 中图分类号：
- P225.2；TU198
- 关键词：
- 三维激光扫描仪；点云数据；配准误差；内、外符合精度；3Dmax建模
- three-dimensional laser scanner; point cloud data; registration error; internal and external accuracy; 3Dmax modeling;