基于三维激光点云的船舶型线生成方法

针对传统船舶型线测量方法存在工作强度大、效率低等缺点,依托近年来迅速发展的三维激光扫描技术以及逆向工程领域的切片技术,提出了一种基于点云切片技术的船舶型线生成方法。该方法将船舶点云数据沿着指定的方向进行切片,再将切片点云投影到平面栅格,然后将落入到每个栅格内的点云重心化并将其作为特征点,从而快速构建点云特征轮廓线,最后得到船舶型线图。经实例验证,该方法可以快速、准确地生成船舶型线,为船舶型线的测量提供了一种全新的技术手段。     

基于多时相点云数据的大型古建筑形变监测研究——以苏州虎丘塔为例

地面三维激光扫描系统可以快速、全面地获取被监测对象的海量三维点云数据,在古建筑三维形变监测领域该技术开始得到应用。通过介绍虎丘塔三维激光点云数据的采集、处理与精度检核方法,以及通过多时相点云数据偏差分析结果对比塔身变化情况,研究了三维激光扫描技术在古建筑形变监测方面的可行性。     

三维激光扫描技术在危岩体勘查中的应用

以拟建渝利铁路线青石岩段为例,利用三维激光扫描仪快速、准确的获取边坡点云数据,这些数据经过处理后即可得到边坡的数字模型,通过等高线模型及地形剖面图,可以看出边坡可能存在危岩体的位置,进而量算出危岩体的产状、体积等参数。     

三维激光扫描测量在老宅保护中的应用

老宅作为家族世代生活的栖息地,不仅是年代久远的建筑物,也是宗族文化延续的见证者.目前许多老宅因年久失修被破坏,为了更好地保护老宅,对老宅的保护也迫在眉睫.为了给老宅保护设计提供准确的建筑图纸,本文采用三维激光扫描仪对老宅内外进行全方位扫描,经点云拼接、坐标转换等得到地理坐标系下的点云数据.并对坐标转换后的点云进行平剖处理,绘制出老宅的平面图、屋顶投影图、立面图、剖面图.通过检查点精度检查,建筑物特征点平面较差小于5.0 cm,高程较差小于2 cm,均满足相关规范要求.相比较传统的皮尺、全站仪等测量方式,三维激光扫描测量在老宅等优秀历史建筑物测量过程中具有高精度、高效率等优势,具有很好的行业应用前景.     

地面三维激光扫描与倾斜摄影测量在福州古厝保护中的应用

随着测绘仪器和技术日新月异的飞速发展,以地面三维激光扫描和无人机倾斜摄影测量为代表的新型测绘技术,为古建筑保护测绘提供了重要的技术支撑。本文将两种技术方法结合起来,应用于福州古厝保护测绘,将地面三维激光点云与密集匹配点云配准融合得到完整的古厝三维点云模型,在生产传统平立剖图件的基础上,以三维点云和实景三维模型的形式对古厝进行数字化建档,为古建筑保护测绘提供了新的思路。     

基于区域增长和多次回波统计的建筑物LiDAR点云提取

机载LiDAR系统可以快速获取数字表面模型,是建立城市三维数字模型的主要途径,准确提取建筑物顶面的点云数据成为问题的关键。本文基于机载LiDAR原始点云数据,提出一种基于区域增长与多次回波分析的建筑物点云提取方法,通过建立网格空间索引,逐行逐列准确地选取地面种子点,基于小坡度区域增长分离出地面点,再对地物点进行基于坡度的区域分割,依据面积阈值滤除小面积的树木区域与其他小面积地物,实现建筑的粗提取,通过统计每个分割区域内的多次回波数量,最终提取出较为准确的建筑物点云数据。实验数据表明,该方法能较好地从LiDAR点云中提取高精度的建筑物信息。     

基于三维激光点云的古建筑BIM建模方法研究

随着信息化程度的提高,城市建筑物三维BIM建模迅速发展,传统全站仪采集数据建模方法效率低下,对于异形结构采集数据难度较大。结合三维激光扫描技术,本文探讨综合使用多种手段获取三维点云数据,采用专业点云处理软件经坐标转换、点云拼接、点云去噪、点云数据平滑、点云数据抽稀等操作,对多源点云数据进行深度融合,提取有效信息构建三维BIM模型,真实还原城市建筑物三维场景。结合中国海洋大学历史建筑物项目,对历史建筑物的点云扫描质量进行验证,结果表明点云数据质量良好,基于三维扫描技术的多手段点云数据获取与融合,对于快速构建BIM模型,形成一体化的真三维场景提供了一种快速、便捷、可靠的新途径。     

基于车载LiDAR点云的建筑物三维建模及精度分析

车载激光扫描技术,作为一种较新的数据获取方式,可以快速获取道路两侧建筑物及地表物体的位置和相关属性,获取的点云数据丰富。传统的三维建模,数据获取时间长而且精度低,满足不了现代数字城市三维建模的快速更新,而建筑物是城市地物中主要的要素之一,其三维模型更是构成数字城市建设中三维模型库的基础。因此,本文以车载Li DAR点云为研究对象,提出一种基于车载Li DAR点云的建筑物自动提取算法,实现了一般建筑物点云的自动提取;然后根据提取的建筑物点云,结合3D Max进行建筑物的三维建模。     

一种基于栅格投影的快速地面点云分割算法

针对激光雷达不同类型点云在不同场景下存在地面点云过分割和欠分割的问题,本文提出一种能够适用于不同类型点云的地面分割算法,该算法先将原始点云栅格化,然后计算栅格单元高度差、平均高度和高度方差信息,综合三个分割指标实现地面点云准确快速分割.分别采用KITTI开源数据集和实测数据进行实验验证,结果表明本文算法针对不同类型点云...     

基于三维激光扫描的隧道收敛分析

快速准确全面地获取对象的空间信息是三维激光扫描技术的特点。本文基于三维激光扫描技术快速地采集盾构隧道的点云数据,并对其分割生成切片,提出一种多点坐标平差计算圆心的方法求取切片圆心和半径,分析隧道的收敛变化。最终通过实例证明了该方法的可行性和准确性。     

一种点云边界轮廓特征快速提取方法

边界轮廓线对建筑物快速建模和变形监测起着重要作用。针对三维点云边界轮廓特征提取不准确和时间复杂度高等问题,提出一种点云边界轮廓特征快速提取方法。首先,对点云数据进行改进体素化下采样;然后,八叉树体素化点云数据,以每个体素的外切球为单位,计算曲率描述子,对边界轮廓特征进行粗提取;最后,对粗提取的特征点计算每个点k邻域的最大主曲率,对边界轮廓信息进行精提取。对某桥大型拼装构件的试验结果表明,该方法不仅速度快,而且提取的边界轮廓线简洁、清晰、完整。     

从机载LiDAR点云数据中快速提取建筑物的方法研究

提出一种从机载LiDAR点云数据中快速提取建筑物的方法.首先通过渐进三角网滤波得到地面点和不规则三角网,再通过三角网的区域生长和多条件阈值提取出候选建筑物轮廓,然后对提取出的初始建筑物点云采用两种策略去除噪声点,最终得到准确的建筑物点云,并通过实际数据进行了验证.     

建筑物立面点云语义分割方法研究

针对建筑物点云数据重建模型自动化程度较低的问题,提出了一种半自动的建筑物特征元素提取方法。首先采用随机采样一致性算法实现点云分割,将点云分割成不同部分,再依据建筑物立面各种特征元素之间的尺寸、位置、拓扑关系等一系列属性判断每一块点云数据的语义信息,实现了从分割出来的点云数据中自动识别建筑物立面的门、窗户、墙体等特征元素。该方法基本上实现了点云数据的语义分割,为建筑物三维模型的自动重建提供了基础框架。     

LiDAR 在数字城市三维建模中的应用

基于研究快速获取高精度的新型建模技术的目的,采用最新的机载激光雷达技术,通过对LiDAR点云数据的处理与分类,快速获取了地面建筑物精确的三维坐标;使用Terrosolid软件根据地面点云数据自动建立建筑物模型,并结合3ds Max软件进行个体模型的编辑与优化,后期利用建筑物实地照片进行贴图,最终得到了高精度的三维模型,证明了利用LiDAR技术快速建立高精度城市三维模的可行性.     

一种计算不规则物体体积和重心坐标的方法

通过三维激光扫描技术获取不规则物体的点云数据,将数据沿三个坐标轴方向以固定的间隔切片,将各切片层内扫描点投影至切片底面,用Alpha-shape算法搜索外接多边形,计算多边形的面积.计算各切片的体积,对所有的切片计算结果进行内插和累加,即可得到物体的重心坐标和体积.通过计算不规则物体的实测点云数据,验证了该方法的可靠性...     

建筑物点云孔洞快速修补方法研究

使用三维激光扫描仪在对建筑物进行外业扫描时,难以避免地会形成点云孔洞.点云孔洞的存在不仅会影响建筑物点云的浏览,还会对模型建立等后续操作产生影响.因此,在进行相关操作之前,需要对点云孔洞进行修补.使用BP神经网络方法和切片方法对点云孔洞进行修补.根据不同方法的特点,使用BP神经网络方法修补建筑物不规则区域孔洞,使用切片方法修补规则区域孔洞.根据对实际案例的应用分析,两种方法相互结合能够较好地实现对建筑物点云孔洞的修补.     

航空倾斜摄影和三维激光扫描技术在古建筑修缮中的应用

由于年代久远,许多古建筑物缺少相关的图纸资料,在对古建筑进行修缮前,需要进行整体测绘.目前常用的测量方法存在着效率低下、获取信息量有限等情况.针对这些问题,使用三维激光扫描仪进行测量,三维激光扫描仪可以在短时间内获得大量的点云数据,但是三维激光扫描仪无法对房顶等盲区进行测量.因此,使用一种航空倾斜摄影与三维激光扫描技术相结合的方法来进行数据获取,通过将三维激光扫描点云与航空倾斜摄影点云进行转换、融合,即可以得到完整的建筑物点云数据.根据对应用案例进行分析,点云的精度满足绘图要求,融合点云能够满足设计的使用需求.     

基于Geomagic Studio的石窟寺三维数字化重建

通过信息技术建立石窟寺三维数字模型可以为修复和保护石窟寺提供数据支持。常规的三维建模技术用于重建结构简单的建筑物尚可,但对结构复杂的石窟寺往往效果不佳。为解决这一工程难题,文章提出一种基于Geomagic Studio的石窟寺三维数字化重建技术,即先在Geomagic Studio中对点云数据进行预处理,创建NURBS曲面,然后经由Rhinoceros软件转换格式,最后在Revit中为石窟寺模型添加属性信息。此方法首先实现了直接基于点云数据生成带有构件各相关信息的BIM模型,建模的精度和效率大大提高。其次,将带有裂隙面积的红外二维热成像图与三维点云模型进行融合,可更加直观准确地指导施工修缮。文章以石窟寺某洞窟为例,说明该技术的可行性和有效性。     

园林山石保护与展示中三维点云技术的应用研究——以聊城市古城区假山石为例

为了探讨三维点云技术在园林山石的研究与保护中的应用,论文以园林山石保护为视角,对聊城市古城区特置假山石的形态特征进行定量化研究：利用三维激光扫描仪,结合三维点云技术对古城区内特置假山石进行点云数据采集、模型重建和展示,全面梳理聊城古城假山石的形态和空间特征。发现三维点云技术可以高度还原假山实体模型,解决以往图片记载缺乏数据支撑的问题,同时避免了对假山石直接接触带来的二次伤害,为今后假山石的保护与研究提供了新方法。     

高层建筑避难间防火性能快速检测系统设计

设计和实现了一款高层建筑避难间防火性能快速检测系统。系统利用三维点云获取设备快速获得避难间的几何采样,运用PCL开源点云处理库从采样数据中鲁棒地提取平面、角点、尖锐特征等几何特征,并由上述几何特征计算高层建筑避难间的基本几何信息。通过点云密度的变化特征提取避难间门、窗等建筑构件。在此基础上生成建筑物避难间的数字模型,最终对建筑避难间防火安全性能进行计算与判定。