Hora de publicación: 2022-08-24 Origen: Sitio
Tecnología de escaneo láser tridimensional es una tecnología que comenzó a aparecer a mediados de la década de 1990, y es otro nuevo avance en la tecnología de topografía y mapeo después del sistema de posicionamiento espacial GPS. Rápidamente adquiere los datos de coordenadas tridimensionales de la superficie del objeto medido con un área grande y una alta resolución mediante la medición de escaneo láser de alta velocidad.
La tecnología de escaneo láser 3D puede recopilar de manera rápida y masiva la información de puntos espaciales, proporcionando un nuevo medio técnico para establecer rápidamente un modelo de imagen 3D de un objeto. Debido a su rapidez, sin contacto, en tiempo real, dinámico, activo, de alta densidad, alta precisión, digitalización, automatización y otras características, es probable que su aplicación y promoción causen otra revolución en la tecnología de medición como el GPS.
Como el componente principal del sistema de escaneo láser 3D, el escáner láser 3D está compuesto por un emisor láser, un receptor, un contador de tiempo, un filtro rotativo controlado por motor, una placa de circuito de control, una microcomputadora, una máquina CCD y un software . Una revolución tecnológica en el campo después de la tecnología GPS. Se rompe el método tradicional de medición de un solo punto y tiene las ventajas únicas de alta eficiencia y alta precisión. La tecnología de escaneo láser 3D puede proporcionar datos de nubes de puntos 3D en la superficie de los objetos escaneados, por lo que puede usarse para obtener modelos de terreno digital de alta precisión y alta resolución.
Según las diferentes plataformas de escaneo, los escáneres láser 3D se pueden dividir en: sistemas de escaneo láser en el aire (o espacial), sistemas de escaneo láser montado en vehículos, sistemas de escaneo láser en tierra y sistemas de escaneo láser portátiles.
Como la herramienta de adquisición de datos 3D más sensible al tiempo hoy en día, los escáneres láser 3D se pueden dividir en diferentes tipos. Por lo general, se clasifica de acuerdo con la distancia de escaneo efectiva del escáner láser 3D, se puede dividir en:
1. Escáner láser de corto alcance
La distancia de escaneo más larga no es más de 3M, y la mejor distancia de escaneo es generalmente de 0.6 a 1.2 m. Por lo general, este tipo de escáner es adecuado para la medición de pequeños moldes. No solo tiene una velocidad de escaneo rápida, sino que también tiene una alta precisión. Trescientos mil puntos de precisión a ± 0.018 mm. Por ejemplo, el vívido escáner láser 3D de alta precisión de 910 producido por Minolta, el escáner de datos 3D de mano FastScan, etc., todos pertenecen a este tipo de escáner.
2. escáneres láser de rango medio
El escáner láser 3D con la distancia de escaneo más larga de menos de 30 m pertenece al escáner láser 3D de distancia media, que se usa principalmente para la medición de moldes grandes o espacio interior.
3. Escáner láser de largo alcance
Los escáneres láser 3D con una distancia de escaneo superior a 30 m pertenecen a escáneres láser 3D de larga distancia, que se utilizan principalmente en la medición de edificios, minas, presas, ingeniería civil a gran escala, etc. Por ejemplo, el LMS Z420I tridimensional El escáner láser producido por Riegl Company of Austria, los escáneres láser HDS 4400 y 8800 de Leica Company, el escáner I-Site 8800 de Australia, etc., pertenecen a este tipo de escáner.
4. escáner láser aéreo
La distancia de escaneo más larga suele ser más de 1 km, y debe estar equipada con un sistema preciso de navegación y posicionamiento, que puede usarse para escanear y inspeccionar una amplia gama de terrenos.
Independientemente del tipo de escáner, los principios de construcción de escáneres láser 3D son similares. La estructura principal del escáner láser 3D es un telémetro láser de alta velocidad y preciso, junto con un conjunto de prismas reflectantes que pueden guiar el láser y escanear a una velocidad angular uniforme. El telémetro láser emite activamente la luz láser, y al mismo tiempo recibe la señal reflejada por la superficie del objeto natural, de modo que se pueda medir la distancia. Para cada punto de escaneo, se puede medir la distancia inclinada desde la estación hasta el punto de escaneo. Obtenga las coordenadas relativas espaciales de cada punto de escaneo y la estación. Si se conocen las coordenadas espaciales de la estación, entonces se pueden obtener las coordenadas tridimensionales de cada punto de escaneo.
En los últimos años, la tecnología de escaneo láser 3D ha seguido desarrollándose y se vuelve más madura. En la actualidad, el equipo de escaneo 3D se comercializa gradualmente. La gran ventaja de los escáneres láser 3D es que pueden escanear rápidamente el objeto a medir y pueden obtener directamente imágenes de alta precisión sin reflejar los prismas. Escanear datos de nubes de puntos. Esto permite un modelado 3D eficiente y reproducción virtual del mundo real. Por lo tanto, se ha convertido en uno de los puntos críticos de la investigación actual, y se ha utilizado ampliamente en los campos de protección digital de reliquias culturales, ingeniería civil, topografía industrial, investigación de desastres naturales, visualización de terreno urbano digital, planificación urbana y rural y otros campos .
1. Campos de ingeniería de topografía y mapeo: topografía topográfica de la fundación de la presa y la estación de energía, topografía y mapeo de carreteras, topografía y mapeo ferroviario, topografía y topografía de ríos, topografía y mapeo de cimientos de puentes y edificios, detección de túneles y monitoreo de deformación, monitoreo de deformación de la presa, túnel túnel Estructura de ingeniería subterránea, mina de medición y cálculo de volumen.
2. Medición estructural: Proyecto de reconstrucción y expansión de puentes, medición de la estructura del puente, inspección estructural, monitoreo, medición de dimensiones geométricas, medición de conflicto de posición espacial, área espacial, medición de volumen, modelado de alta fidelidad 3D, plataforma en alta mar, frase, planta de energía, planta de energía, planta de energía, Medición de equipos internos en grandes empresas industriales como plantas químicas; Medición de tuberías, líneas, fabricación e instalación de varios tipos de maquinaria.
3. Explicación de arquitectura y monumento: fidelidad de medición del interior y exterior de los edificios, protección y medición de monumentos (edificios antiguos, estatuas, etc.), restauración de reliquias culturales, encuesta de edificios antiguos, preservación de datos y otros monumentos de protección, encuesta en el sitio y mapeo, imágenes falsas, modelo virtual en el sitio, grabación de video protectora en el sitio.
4. Industria de servicios de emergencia: antiterrorismo, reconocimiento de tierras y mapeo de ataque, vigilancia, reconocimiento móvil, estimación de desastres, ortofoto de accidentes de tráfico, ortofoto de la escena del crimen, monitoreo de incendios forestales, aves de flujo de deslizamientos y escombros, advertencia de desastres y monitoreo en el sitio, Monitoreo de fugas nucleares.
5. Industria del entretenimiento: utilizado en el diseño de productos cinematográficos, el diseño para actores y escenas de cine, el desarrollo de juegos 3D, museos virtuales, guías turísticos virtuales, imágenes artificiales, escena virtual, virtual en vivo.