基于三维激光扫描技术的大型古建筑精细三维重建

大型古建筑文物结构复杂,数字化保护工作繁琐且沉重,而三维激光扫描技术作为测绘领域的一项高新技术,具有无接触测量、效率高等优点,将三维激光扫描技术应用到文物保护领域将成为精细、快捷的文物档案保护手段之一。以某大型仿古建筑为例,详细阐述了数据采集的技术和方法,结合在数据处理过程遇到的一些问题进行了探讨和总结。最终给出该建筑物的局部纹理映射图和各类效果图,为三维激光扫描技术在大型古建筑三维重建中的应用提供借鉴和参考。     

机械工件形变激光扫描识别中缺失点云配准方法

为解决局部激光点云数据缺失导致识别结果准确度下降的问题,提出一种三维激光点云数据配准方法,并应用到机械工件形变识别中。利用三维激光扫描技术采集机械工件三维激光点云数据,经过聚类及逆变换处理后,完成机械工件激光扫描的点云配准;根据点云数据,获取机械结构在某点处的应变形态大小,通过计算机械结构的位移函数完成机械工件形变识别。实验结果表明,该方法可以有效配准机械工件的激光点云数据,提取的准确性高、耗时少,可有效实现精度较高的形变识别。     

基于徕卡Scanstation 2获取校园三维点云数据的研究

三维激光扫描技术作为一项新的测量技术,可以快速、高效、准确地获取测量目标的高精度点云数据,为测量数字化的发展提供了必要条件.文中主要介绍三维激光扫描技术的优点,并以黑龙江工程学院教学综合楼为例,阐述三维点云数据获取、数据处理的基本方法,验证将三维扫描技术用于校园可视化的可行性.     

倾斜摄影与地面三维激光扫描数据融合建模

由于大型室外场景的结构复杂,单一来源的测量数据已经难以完整而丰富地表达目标对象三维细节.本文结合无人机倾斜摄影技术匹配获取的密集点云和三维激光扫描技术获取建筑物三维点云数据,通过统一坐标系和迭代最近点（iterative closest point,ICP）算法,对两种点云进行融合.然后进行模型重建,得到完整的建筑物三维模型.实验结果表明,单独使用两种技术都无法获得复杂建筑物完整的三维模型.两种技术的融合,能够获得大型建筑物完整的、较高精度的模型,为城市三维建模提供新的方向.     

地面三维激光扫描多站点云数据配准新方法

针对点云数据两两配准中存在误差传递与累积的缺点,提出一种新的多视点云数据配准方法.该方法首先构建一个统一扫描网坐标系,即选取某一扫描坐标系作为统一的扫描网坐标系,利用两两配准计算出相邻两个点云数据间的变换参数,并计算出各站点云数据在统一扫描网坐标系下的坐标;结合相邻测站间的公共点,以首站点在统一扫描坐标系下的坐标经非线性变形改正后应与首站实际扫描坐标相等、相邻扫描站公共点经非线性变形改正后坐标应相等为条件,借助非线性变形改正模型计算出各个点云的非线性变形参数,从而实现对每站扫描点云数据进行改正,以降低误差传递带来的累积效应.实验表明,此方法能提高点云数据配准精度.     

基于高分辨率点云的地理场景重建技术研究——以浑河流域模型为例

以浑河流域模型为例,介绍利用三维激光扫描仪扫描模型获取点云的外业和内业工作,合理地选择和布设测站,并在各个测站对模型进行扫描以获取点云数据,对各个测站扫描的点云进行预处理,删除多余的孤立噪声点,将不同视图的点云进行拼接与配准,最后在同一空间坐标系内进行匹配。针对整体数据匹配,分析并应用基于闭合导线条件的整体误差分配计算方法。     

地面三维激光扫描点云的多站数据无缝拼接

针对如何将多站分块扫描的点云无缝地拼接为一个整体以完整地表达扫描对象几何形态的问题,基于测量平差理论,提出了一种简单易行的多站扫描数据无缝拼接方法.首先根据与相邻前一扫描站相重叠的扫描区域内的同名标志点按附有限制条件的间接平差模型求取坐标转换参数,再对序列坐标转换参数按闭合条件进行加权误差分配,得到各站扫描点云的最终坐标转换模型,并依此坐标转换模型对各站扫描点云进行坐标变换,将它们统一到项目坐标系下,最终得到多站扫描点云的无缝拼接结果.对多站扫描的建筑物点云数据进行整体拼接实验,证明了本方法的可行性和有效性.     

大型古建筑文物三维数字化保护研究——以白马寺齐云塔为例

针对大型古建筑文物结构复杂,数字化保护工作繁琐而沉重的问题,提出融合多种精密测量技术的三维数字化方法．用GPS测设精密控制网来确定古建筑文物的空间坐标和方位;用三维激光扫描仪获取密集点云来构建精细三维数据模型;用高精度免棱镜全站仪精确观测特征点,与三维激光扫描测量进行精度的相互检核．以该方法在白马寺齐云塔数字化保护应用为例,详细阐述了外业数据采集的方法和技术,并在点云拼接、三维建模、数据分析等方面讨论了内业数据处理的方法与技术．     

基于地面三维激光扫描系统的校园建筑物建模研究

基于地面三维激光扫描系统原理和特点,在确定校园建筑物三维模型创建实现流程的基础上,以校务大楼为对象,利用地面三维激光扫描系统进行数据采集,对噪声去除、数据配准及拼接、数据消冗等关键技术及实现步骤、方法进行研究。通过特征线提取建立被测物体的线框模型,利用3DS Max软件完成了三维模型的创建,探索了数字校园的实现途径。     

3D TLS在相似模型开采实验中的应用研究

提出了将地面三维激光扫描应用于相似材料模型实验的扫描观测。基于扫描得到的点云图像进行三维数字建模,通过特征提取获取每一期次模型上标志点三维坐标,绘制了地表下沉随工作面推进的动态沉陷过程曲线。此外,用该方法建立的三维模型还可以在日后再现当时的顶板断裂垮落过程,克服了传统观测方法随着模型的损毁而无法再次获取模型表面数据的局限性,为地表实测数据与模型观测值的对比研究提供了新的途径。     

光斑对激光点位精度的影响的探讨

三维激光扫描中受激光光斑的影响较大,所以需要分析光斑对激光点位精度造成的影响。本文给出了光斑中点位的误差分布特点,将光斑对光斑的影响投影到不同坐标轴上,从而得到光斑引起的不同方向的中误差,根据不同方向的中误差便可确定基于光斑影响的点位中误差,从而实现光斑对激光点位误差影响的分析。     

入射角对激光点位精度的影响研究

三维激光扫描中的点位精度受光斑的影响较大,而光斑大小又受扫描特征（入射角和光斑）的影响较大,因此需要分析入射角及距离对光斑大小的影响程度。本文在分析以往光斑大小的基础上,将入射角和扫描距离引入到光斑大小计算模型中,推导了任意入射角及任意扫描距离情况下的光斑大小计算模型,并通过实例分析了入射角及距离对光斑大小的影响状况,确定了最佳的入射角及扫描距离范围。     

应用边界元法研究小孔节流空气静压径向轴承的运动精度

本文在文献的基础上,应用边界元法研究了在二维流动假设下,轴承副圆度误差对其运动精度的影响。本文的结论对气体静压轴承的设计与制造。具有一定的实际意义。     

基于SketchUp构建虚拟景观的方法研究

SketchUp软件简便易学,可迅速构建、显示、编辑三维模型,避免了其他三维设计软件的复杂性,且生成的模型简洁、精细,因此基于SketchUp软件,研究快速、高效、低成本地构建虚拟景观的方法,提出几何建模的技术方案,对几何建模和纹理映射的方法进行详尽地分析并重点介绍它们实现的方法,为减少三维模型数据量提出一些模型优化处理的相关方法,以北京建筑工程学院虚拟校园建设为实例,验证方法切实可行.     

城市三维景观模型动态显示

阐述了在微机环境中利用DEM数据、数码影像、平面线划图和Adobe Photoshop、3d Studio Max、Adobe Premiere等软件实现城市三维景观动态显示的方法,并通过具体实践,提出了一些建议。     

一种机器人控制系统设计方法

本文通过对机器人动力学模型的分析和研究，提出了一种具有直接力矩补偿和自学习功能的机器人控制系统设计方法，该法简便、直观，并且实时处理能力较好。计算机仿真结果表明，该法所引起的机器人手部位置误差也较小。     

三维电法在矿井防治水害中的应用

高密度电阻率法是近期发展起来的一种电法勘探方法,而三维高密度电法勘探是在其基础上发展起来的.本文简要介绍了三维高密度电法勘探的原理,对三维高密度电法的工作方法做了详细介绍,即它的数据采集、数据处理、资料解释,而且重点介绍了三维高密度电法的数据反演方法,得到了电阻率的三维数据体.结合实例,运用切片技术,将得到的三维数据体进行横向、纵向任意切片.揭示了该技术具有采集数据量大、能够进行切片处理、直观立体地展示富水区域等优点,从而更好地为矿井水灾害防治服务.该技术尚处于初步发展阶段,仍需投入大量研究.     

提高低轨道卫星预报精度的一个方法

为了提高卫星预报精度 ,采用了与其他人不同的方法 :从IRV资料 (欧洲提供预报的卫星三维坐标和速度分量的资料 ;使用的坐标系随着地球转动 ,x轴指向地球经度零点 )求出初始轨道根数 .用多圈IRV资料或SLR (卫星激光测距 )资料进行轨道改进求出更好的轨道根数a、i、Ω、ξ =esinω ,η =ecosω和l=M +ω .与三维坐标和速度相比 ,用这些轨道根数作为数值积分基本变量 ,可减少内插多项式的次数 .本法的x轴指向平春分点 ,以减少世界时改正值UT1-UTC的预报值误差影响 .用最新的SLR资料改进卫星轨道 .预报时 ,计算的地球球谐阶、次扩展到 2 0× 2 0 ;日、月坐标精度提高到 2′ ,以进一步提高日、月摄动的计算精度 .光压摄动、大气摄动、坐标系和极移的影响均已考虑 .改进的预报有利于白天SLR .本法已编成程序并在上海天文台SLR站 4 86 /6 6微机上实现 .机外操作一次就可执行从初始轨道、观测资料处理和滤波计算卫星的各种摄动、数值积分、轨道改正、内插和快速计算卫星地面视坐标的全部任务     

探析3G技术在城市景观照明监控系统中的应用

通过对当前无线通讯技术的调查,提出采用3G技术改造城市景观照明监控系统,以增加系统容量,加快系统响应时间,提高系统稳定性,满足城市管理工作的需要。