FARO推出创新型手持式三维激光扫描仪

<正>2015年1月,FARO公司推出全新的FAROScanner Freestyle3D,这是用于建筑、工程和建造、执法和其他行业的一款简单、直观的测量设备。Freestyle3D配备有一台Microsoft Surface平板电脑,通过允许用户查看所捕捉的点云实现空前的实时可视     

大面积形体三维测量数据拼接技术的研究

大面积形体三维无接触测量,一般采用多视场测量和测量数据拼接的方法,存在积累误差大、测量精度低的问题.采用框架拼接法,通过编码标志点的匹配,求得标志点的空间三维坐标,完成物体空间框架的重构;然后通过局部三维扫描点云与空间框架之间的特征点的提取,得到一组匹配点对,运用SVD矩阵分解算法求出旋转矩阵R和平移向量T,实现局部三维扫描数据的精确拼接.实例表明,该方法有效地提高了大面积形体三维测量的精度.     

酸蚀岩板三维激光扫描仪

针对酸蚀岩板表面形貌复杂的特点和测量精度高的要求,设计了一款用于酸蚀岩板形貌测量的三维激光扫描仪。重点研究了三维激光扫描仪的结构,三维激光扫描原理、应用软件结构和功能。此三维激光扫描仪可以对酸蚀岩板表面形貌进行快速、精确地扫描,扫描软件可以对扫描所得点云数据进行导入、导出、缩放和旋转等操作。实验结果表明:该扫描装置所得的数据可定量分析岩石裂缝的酸化效果,为岩石裂缝渗透率测量和酸化作业工程设计提供实验数据。     

三维激光扫描仪的测距与水平角精度评定

以三维激光扫描仪Focus~(3D)X130为研究对象,通过实验验证了距离和水平角检校方法的可行性。由精度检校实验得出Focus~(3D)X130测距精度为5mm,测角精度0.0101°,与厂家提供的标称精度有一定误差。因此,在使用三维激光扫描仪之前进行测距和水平角精度的评定和校正将对后续扫描的精度产生一定影响。     

采用光学定位跟踪技术的三维数据拼接方法

为了实现大型自由曲面的三维面型测量,提出了采用光学定位跟踪技术的数据拼接方法。平面靶标作为中介,固定在测量系统上,靶标上的特征点在测量坐标系中的坐标通过中介坐标转换法获得。利用双目立体视觉构建跟踪定位系统,并以跟踪坐标系为全局坐标系,获取平面靶标上特征点的三维全局坐标,求得测量坐标系到全局坐标系的转换矩阵。将测量传感器在不同位置下所测的各子区域的三维数据统一到全局坐标系下,完成大型自由曲面的全局测量。实验结果表明:单次测量精度为0.11mm;对10cm×10cm的平面靶标上100个点进行两次测量,拼接均方误差为0.34mm。该方法操作简单、可行,并可满足要求。     

采用光学定位跟踪技术的三维数据拼接算法

为了实现大型自由曲面的三维面型测量,提出了采用光学定位跟踪技术的数据拼接方法。平面靶标作为中介,固定在测量系统上,靶标上的特征点在测量坐标系中的坐标通过中介坐标转换法获得。利用双目立体视觉构建跟踪定位系统,并以跟踪坐标系为全局坐标系,获取平面靶标上特征点的三维全局坐标,求得测量坐标系到全局坐标系的转换矩阵,将测量传感器在不同位置下所测的各子区域的三维数据统一到全局坐标系下,完成大型自由曲面的全局测量。对平面靶标上100个点进行两次测量,实验结果表明：单次测量精度为0.08mm,拼接均方误差小于0.237mm。该方法操作简单、可行,能满足一般的精度要求。     

三维激光扫描仪的测量精度控制定量分析

数据测量是逆向工程中的一个重要阶段,测量数据的精度是决定着后续数字化模型能否在误差控制范围内还原为已有实物的关键.本文基于一种先进测量设备——ATOS三维光学测量系统,对该系统在测量过程中产生的误差来源进行了详尽的分析,总结了测量实物时误差产生的特点,提出了提高三维激光扫描仪测量精度的三种方法.结合某叶片模具活块,定量分析比较了三种方法改善测量精度的效果,指出坐标系的设定和坐标系堆叠的流程是控制测量精度的关键.     

基于三维激光扫描仪的地形变化监测

提出了应用三维激光扫描仪监测地形变化的方法.介绍了仪器原理、结构、用途和观测方案.用球形标志法和DEM求差法提取地形变化信息.实验表明,该方法具有很高的精度和分辨率,可以应用在灾害评估、矿产量估计和工程量计算等方面.     

基于三维激光扫描仪的立木材积测定方法研究

本文主要研究了三维激光扫描系统测定立木材积的方法.具体方法是先利用激光扫描仪获得点云数据,然后再利用AutoCAD软件建立立木模型,并导出立木胸径、树高等测树因子,最后计算出立木材积.将伐倒木实测数据与激光扫描仪获得的立木材积数据进行比较,结果表明,激光扫描仪测得的立木材积数据精度比较高,可以满足林业调查精度要求.     

基于三维激光扫描仪的地形变化监测

本文针对基于三维激光扫描仪的地形变化监测,结合工程实例,在简要阐述三维激光扫描仪组成和原理的基础上,深入分析了三维激光扫描仪在地形变化监测中的具体应用。得出了在地形变化监测中应用三维激光扫描仪具有效率高、精度高的结论。     

FARO推出新一代三维激光扫描仪和软件

美国法如公司日前宣布将于2009年第2季度开始交付新一代大空间三维激光扫描仪。两种新机型Photon 120和Photon 20测量速率均可达到每秒976,000点。Photon 120提供的测量范围极为出色,最长达到了153米,是目前世界上最长测量范围的相位式激光扫描仪。Photon 20的设计则是用于扫描20米范围之内的物体。     

三维激光扫描仪在地形测量中的应用

随着我国科学技术的不断发展,近年来,越来越多的高精尖技术被运用到了平民生活以及企业的生产中,由此也给群众生活提供了巨大便利。如三维激光扫描仪技术的出现,其在地形勘测工作中的运用不仅极大提升了地形勘测工作的效率与质量,且相较于传统地形勘测手段,基于三维激光扫描仪技术所获取的数据信息还更加准确,且所需时间也较之传统有了大幅缩减,由此使得地形勘测的效率得以大幅提升。本文在研究的过程中通过阐述三维激光扫描技术的工作原理,深入分析三维激光扫描仪在地形测量中的应用策略,以便为三维激光扫描仪在地形测量中的应用提供可参考的理论依据。     

基于数据拼接的金刚石刀具刃口三维形貌表征技术

原子力显微镜(AFM)是获取金刚石刀具刃口纳米级三维形貌的重要手段,但其存在测量范围小,难以表征参与切削区域整段刃口形貌特征的问题。采用基于迭代最近点法的刃口AFM测量数据拼接算法,获得了由多组数据拼接得到的刃口纳米级三维形貌,并进行了切削实验验证。实验结果表明,采用的数据拼接方法可较好地用于表征刀具刃口三维形貌。     

机器人与三维激光扫描仪在矿井地质测量中的联合应用

针对人工对矿井地质测量误差大及人工参与搜救任务时存在二次伤亡的问题,采用机器人与三维激光扫描仪联合应用的方式解决上述问题,并完成了机器人的结构和控制系统的设计,以及三维激光扫描仪器件的选型设计。经实验应用表明,机器人与三维激光扫描仪的联合应用可精准获得三维模型的重建。     

基于标志点的三维数据拼接方法研究

在三维测量领域,为了获取物体表面完整的三维数字信息,常常需要对物体进行多角度或分区域测量,最终获得不同坐标系下的多视点云数据,然后将该数据转换到同一坐标系,从而实现点云的拼接(point cloud registration).对点云数据进行高效、准确的拼接是三雏扫描仪获取物体深度信息的关键技术之一,就此技术常用的基于标志点的ICP,SVD和四元数法做了阐述,并对各算法的拼接结果进行了实验对比.实验表明:SVD和四元数算法精度相当,ICP法能较好地实现物体的三维数据拼接,精度较高.     

三维激光扫描仪在曲面逆向工程中的应用研究

通过阐述反求工程技术,利用三维激光扫描仪快速测得实物模型的几何数据,基于光切法曲面拟合技术,生成以一定数据格式存放的密集的数据云,并对此数据云进行三维实体图形重构.给出应用实例并展示其效果.     

FARO推出新一代业界最佳三维激光扫描仪和软件

法如日前宣布将于2009年第2季度开始交付新一代大空间三维激光扫描仪。两种新机型Photon 120和Photon 20。测量速率均可达到每秒976.000点。Photon 120提供的测量范围极为出色。     

地面三维激光扫描仪与外架数码相机间安置参数的高精度标定

提出了地面三维激光扫描仪与外置数码相机安置参数的高精度标定方案。首先,利用商业化近景摄影测量系统对相机内参数进行单独标定;然后,利用回光反射标志作为二维和三维匹配的同名控制点,对直接线性变换进行拓展应用,在算法迭代过程将内参数作为已知值对外参数进行求解;最后,根据相机数据采集特点确定其拍摄全景时多张影像之间的位置关系,对多张影像的外方位元素进行求解,从而实现全景点云与全景完整影像之间的映射。进行了实验测试,利用安置参数标定结果反求验证点像素坐标与真实测量结果之差验证了本文标定方法的精度和可行性。实验显示:点云与影像间的映射精度可达到1像素左右;相机拍摄全景获取的影像与全景点云可以实现正确映射,表明提出的标定方法正确,满足纹理贴图及将影像作为特征提取辅助信息的精度要求。     

基于单经纬仪的视觉测量三维数据拼接方法

本文针对大型自由曲面三维视觉测量中的数据拼接问题，建立了经纬仪透视投影模型，提出了以平面靶标为中介坐标系，以经纬仪坐标系为全局坐标系的三维数据拼接方法。在大型自由曲面的若干测量子区域附近放置一个平面靶标，通过视觉传感器拍摄平面靶标上的特征点，求得视觉传感器坐标系到靶标坐标系的变换矩阵；通过经纬仪观测靶标上的特征点，求得靶标坐标系到经纬仪坐标系的变换矩阵。因此，可求得视觉传感器坐标系到经纬仪坐标系的变换矩阵。将视觉传感器所测得的各子区域的三维数据统一到了经纬仪坐标系下，即完成了大型自由曲面的全局测量。经实验验证，数据拼接的RMS误差小于0．487mm。     

基于单次成像的三维形貌拼接技术

针对大型物体的三维形貌测量,研究基于辅助靶标的三维形貌拼接技术,并在此基础上提出单摄像机单次成像求解转换矩阵的方法.该方法通过单摄像机单次成像,结合控制点的边长约束,求解出全局坐标系同局部测量坐标系的转换关系,进而将局部测量数据统一到全局坐标系下,实现拼接.此方法避免采用单摄像机多摄站测量时带来的繁琐操作以及产生的相关问题,大大提高拼接的速度,并且可以保证较高的精度.