三维激光扫描仪在梅山铁矿井下实体测量实践

为更大量级、更高精度采集点云数据,为井下实体建模提供更好的技术支撑,提高工作效率,梅山铁矿积极引进三维激光扫描技术。实践过程中,针对点云数据出现相对位置错乱以及数据无法识别等问题,从数据采集的方法以及行进路径进行调整,通过多次尝试,形成分段式、闭合式以及配合式综合数据采集方法。本次实践对类似工程具有参考价值。     

基于地面三维激光扫描仪的丘陵地区地形快速测量

以Riegl VZ-400地面三维激光扫描仪对丘陵地区地形测绘为例,探讨了此技术应用于地形测绘的方法及作业流程,最后通过实测的地形数据,分析了地面激光扫描仪在地形测绘应用中的可行性及有待于解决的一些问题。     

地面激光扫描仪及其在地铁隧道工程中的应用

文中论述了地面激光扫描仪的测量原理及点云数据测量方法,介绍了将其应用到地铁隧道工程中构建数字隧道模型的有关情况。     

车载激光点云与面阵CCD影像数据融合技术研究

在车载激光扫描系统中,面阵CCD相机是其影像数据获取的传感器,用来获取目标物的颜色纹理数据;激光扫描仪可以获取目标物表面空间的三维坐标数据,最终形成三维点云。阐述了一种激光点云数据与面阵CCD影像数据的融合方法,实现彩色点云的生成。     

三维激光扫描仪在不规则实体表面积计算中的应用

采用三维激光扫描仪可以快速获取物体表面点云数据。利用Geomagic Studio软件可对点云数据构建多边形模型,通过计算多边形模型的表面积实现物体表面积的计算。文中介绍了三维激光扫描仪结合Geomagic Studio软件用于不规则实体表面积计算的具体流程及方法,并验证了该方法的可行性。     

基于三维激光点云数据的岩体结构面提取方法研究

目前已有的结构面提取方法,有多点拟合、点云深度图像聚类、TIN格网的区域生长等方法。现有的提取方法对层面出露条件为平面形态的结构面有效,而对于出露条件为迹线形态的结构面无效。该文在现有算法基础上,分别对出露条件为平面和出露条件为迹线形态的结构面在三维点云空间中识别和提取方法进行研究。通过实例分析,验证了本文算法对平面状结构面和迹线状结构面提取的准确性和实用性。     

改进的移动窗口曲面拟合法点云数据滤波处理

介绍传统移动窗口滤波算法的原理及特点,对其应用于激光扫描点云数据滤波的不足进行了分析。在此基础上,将相应的算法进行了扩展和改进,改进方法可自适应地调整网格尺寸大小,同时可克服滤波过程中高差阈值难以确定的不足。利用两组实际扫描点云数据进行试验,以验证这种算法的有效性,结果证明,与传统的移动窗口滤波法相比,改进算法各类误差均较小,试验结果更优。     

深部采空区点云数据预处理研究与应用

依据MDL VS150空区探测仪工作原理及点云数据空间拓扑关系的特点, 基于弦高比理论、最大夹角理论及周长比理论, 提出一种点云去噪及数据精简的点云数据完整预处理算法和实施流程, 并在广西某矿山的空区探测中开展了实际应用。结果表明;该预处理方法在实现去除噪声点、降低点云数据总量的同时, 有效保留了采空区边界三维信息的完整性, 最终得到的精确空区三维模型与实际情况符合较好, 是一种高效可靠的采空区点云数据预处理方法。     

复杂采空区激光扫描异常点云过滤研究

针对复杂采空区激光探测点云数据处理过程中传统过滤方法无法过滤所有异常点的缺陷, 综合运用弦高比和周长比判据及OpenGL编程实现了异常点云拾取删除全面过滤。首先, 在分析激光扫描轨迹线点云数据拓扑关系及异常点生成原因的基础上, 综合运用弦高比和周长比判据对点云数据初步过滤; 然后运用OpenGL编程在显示界面上直接拾取删除异常点, 实现了对点云数据二次精确全面过滤。工程应用实例表明, 该方法不仅有效保留了采空区边界形态的完整性, 也为矿山复杂采空区激光探测点云数据过滤提供了新思路, 工程实用价值较高。     

基于三维激光扫描仪测距精度的分析

三维激光扫描仪是传统测量的技术革新,研究三维激光扫描仪基本性能,便于更好在实际项目中应用。通过试验,扫描仪测距精度在40 m范围内,点位中误差低于12 mm;在20 m范围内,点位中误差低于6 mm,满足三维激光扫描仪的标称精度。扫描仪距离与中误差之间存在二次函数关系,随着扫描距离增加中误差增大,测距精度降低。     

基于三维激光扫描仪的岩石破裂面粗糙度研究

为更深层地认识岩石的破裂机制。通过压、剪试验测取2组24个圆柱形岩样的破坏载荷,采用高精度三维激光扫描仪扫描岩样破裂面,得到了顶板砂岩在压、剪破坏后,破裂面的起伏粗糙特征分布规律,并采用统计分析方法得到破裂面粗糙曲线曲率半径,从而揭示了砂岩受剪切破坏后粗糙曲线曲率半径分别与粗糙度系数JRC、破坏载荷的相关关系。结果表明:单轴抗压试验中,离加载中心越远,JRC越小;抗剪试验中,粗糙度曲线的曲率半径统计值分别与JRC和抗剪强度呈线性正相关。     

基于规则点云数据的三维雕刻曲面建模方法的研究

文章提出了一种三维雕刻曲面建模方法,按照相邻扫描层点数据的位置关系,将点云数据进行三角网格划分,并用单位法矢量方向的判别方法。从而生成CAD软件可接受的STL格式三维雕刻曲面模型,为CAM数控加工或者快速成型提供标准接口的源头CAD数据。     

Riegl LMS-Z420i三维激光扫描测量系统在土石方测量中的应用

目前,传统的模拟测绘方式逐渐被数字化、信息化测绘方式所代替,先进的测绘仪器和技术以同时满足测绘产品的数据采集效率与精度为目标,三维激光扫描测量系统正是应此趋势出现的产品之一。在效率上,三维激光扫描仪扫描速度可达数万点/s;在精度上,通过对采集的海量点云数据的处理和分析,能直观、真实的显示出测区地形,得到精密的数字高程模型。通过Riegl LMS-Z420i三维激光扫描仪测量系统在项目中的实际应用,探讨了三维激光扫描仪在土石方测量中的技术优势及其发展前景。     

基于激光点云的采动区公路裂缝图像处理

采动区公路裂缝经常引发路面出现沉降等一系列病害影响公路的正常运行,基于地面激光扫描与图像处理技术的新方法,对沥青路面的裂缝进行裂缝信息提取。结果显示,裂缝最大宽度的误差在±2 mm以内,其相对误差在12%以内,路面裂缝长度计算的相对中误差不超过8.6%。证明该方法检测出的裂缝长度和宽度具有较高的准确度,能够高效地获得路面裂缝的信息。     

相似材料模型破裂边界提取研究

为了研究相似材料模型破裂区域边界的提取方法,将工业测量技术引入相似材料模型观测,利用面扫描系统获取模型表面的点云数据,针对模型点云数据的特征,首先利用圆形邻域法和扫描线法提取裂缝边界点,然后,利用全局拼接点坐标剔除标志点边界;最后,使用最近距离法将属于同一边界的断点连接起来。对模型观测数据进行提取实验,结果表明:除了少数被标志点覆盖和破裂十分严重的边界以外,该方法能够较好地从相似材料模型点云数据中提取出非连续破坏区域边界,提取结果可应用于开采沉陷研究当中。