Trimble Scene三维激光扫描仪操作流程

目录

1 概述 (2)

2 外业数据采集 (2)

2.1 外业踏勘 (2)

2.2 控制点数据 (2)

2.3 点云数据 (10)

3 内业软件简介 (10)

3.1 TRIMBLE Scene的组成 (11)

3.2 快速视图 (12)

3.3 平面视图 (13)

3.4 3D立体显示 (14)

3.5 快捷图标说明 (14)

3.6 点云数据导出 (16)

3.7 测量距离 (17)

4 内业数据处理流程 (17)

4.1 数据整理 (17)

4.2 加载数据 (18)

4.3 选择参考点、面 (18)

4.4 靶球、面配对拼接 (19)

4.5 应用彩色点云 (21)

4.6 导出点云建立模型 (21)

1 概述

随着测绘技术的日益发展，高效，简便的各项技术相继问世。TRIMBLE三维激光扫描仪为当前世界最小、最轻的激光扫描仪。

与传统的二维平面图相比，任何人都会发现三维图像的优点。因为激光扫描仪可以在每秒得到约百万测量点，并产生其周围环境的精确三维图像。

TRIMBLE三维扫描仪尺寸为24x20x10 C㎡

重量：5kg

采用集成彩色相机，7000w像素的无视差彩色相机

高性能电池可持续工作5小时

数据管理采用便携带的SD卡

测量速度为976000点/秒

误差±2mm

视野305°（垂直）x 360°（水平）

数据处理流程分为：外业激光数据采集、内业激光数据拼接、后期三维建模、数据集成系统。

2 外业数据采集

2.1 外业踏勘

每个项目开始之前，必须对需要采集数据的地点进行踏勘，对其周围的地理环境、天气因素、人为影响作一个系统的了解，做好计划，并防止采集数据发生的意外。

2.2 控制点数据

为了对扫描图像进行绝对定向，需在整个房屋附近设置多个靶球或靶点，并利用仪器，测量出每一个点的位置。靶球放置必须保证前后站都能看到。放置好靶球后，架起仪器开机。开机后界面如下：

仪器为触摸屏操作，点击管理选项，进入管理对话框，

在项目里建好此次扫描的项目文件，并命名。建好项目文件后点击返航，返回桌面菜单。

点击参数选项进入扫描参数对话框，有几项重要参数需要设置。首先设置配置文件，即根据扫描的作业情况选室内作业还是室外作业。

返回上一层，进行第二项参数分辨率和质量的选择，这是一个关键的参数，关系到点云数据的精细程度，分辨率和质量越大点云密度约高，扫描就越精细，每站所花费的扫描时间也更长。一般这个参数根据需要来选。界面如下：

选好分辨率和质量参数后返回上一层页面，然后进入扫描区域的选择，默认的扫描是全部区域整个一个球形的扫描，但是仪器底部三角架区域是扫描盲区，即扫描区域在垂直方向上为-62.5°到90°，水平区域是0°到360°，特殊情况下可以对该参数做修改，不然就用默认全部区域来做扫描。

返回上一层页面，根据需要选择彩色扫描或者黑白扫描。选好后返回主界面，进入管理界面，选择传感器里的倾角仪，这时候界面上显示着电子倾角仪，整平仪器使气泡居中。界面如下：

仪器整平后即可返回主界面，点击开始扫描，扫描时仪器界面显示如下：

扫描的时候仪器与靶球之间，仪器与扫描目标物体之间都不准有人物活动，仪器边上也不能有震动干扰，为了仪器的安全也不能有危险物存在，人必须守在激光安全距离以外以免激光伤到眼睛。值得注意的是扫描物体不能有镜面反射，在点云数据里镜面反射的物体会呈现黑色，即没有点云数据。扫描完成后会自动

生成预览，界面如下：

确认数据完整后即可搬动仪器到下一站进行后面的扫描工作，直到完成所有的现场扫描。

2.3 点云数据

扫描仪：扫描使用的是Trimble三维点扫描仪。Trimble扫描仪针对附近实体进行扫描，产生其三维点数据，数据格式为Trimble自带*.fls

确定扫描位置：为了对整栋房屋进行重建三维，所以布设靶球时应该尽可能的散布在房屋的各个位置，以保证各个实体都能被扫到，由于扫描的数据是相对定向，所以在扫描之前要事先摆放好靶球，而且要保证每次扫描要与其他扫描数据之间至少有3个（最好多一些点）进行平差。

3 内业软件简介

该软件可以快速显示点云数据，包括平面显示和3D立体显示等，也可以基于点云数据进行简单的功能分析，但其每次只能显示一组数据，无法与其他数据配合使用。

3.1 TRIMBLE Scene的组成

菜单栏–包括常规操作命令的所有菜单。

工具栏–提供了一种使用鼠标访问常用菜单功能的快捷而方便的方式。

扫描栏(TRIMBLE Record) –从扫描工具栏可访问配置扫描仪的功能和执行实际扫描的功能。只有在安装了―扫描仪控制‖插件的情况下，TRIMBLE Record 和TRIMBLE Scene才会提供扫描栏。

状态栏–显示命令的详细信息或上一个已执行命令的响应信息以及扫描点数据。

结构视图–显示工作区布局，包括所有子文件夹和对象。

扫描和对象视图–扫描数据和其他对象的视觉呈现效果。可在快速视图、局

部平面视图或三维下显示扫描和对象。视图区中可显示一个或多个视图。

3.2 快速视图

使用快速视图，可以很快获得已扫描区域的概览图。与其他视图不同，不必加载扫描。因此，在几秒钟内就可获得扫描的快速视图。

但是，由于快速视图独立于扫描点工作，因此无法访问扫描点。这意味着无法进行测量或执行对象拟合。

如果已激活快速视图，则还可使用结构视图从一个扫描的快速视图切换到另一个扫描的快速视图。要完成上述操作，请在结构视图中选择扫描，然后活动的快速视图会自动显示此扫描。

3.3 平面视图

初看起来，平面视图可能显得很奇怪，因为扫描区域似乎有些变形。铁皮条和支撑物不在一条直线上，而是呈曲线状。对于平面视图，错误!未找到引用源。TRIMBLE Scene使用的技术与在地图上表示地球表面使用的技术相同。同样，在地图上，极点周围的区域似乎被放大了，两座远离的城市之间的航线不是直线而是曲线。

变形的结果导致平面视图只能大致显示与扫描点叠合的其他对象。如果在平面视图中，扫描的参考球体更像个椭圆体而不是球体，那么当添加的参考对象没有完全覆盖参考球体时，请不要感到奇怪。因此平面视图无法显示CAD模型；请使用三维视图查看此模型。

平面视图很有用，因为对于某些扫描仪，这是扫描点最自然的显示格式。许多扫描仪是逐步地处理水平和垂直角度；因此，相应地以横向和纵向显示扫描点很实用。

视图通常从左边界扫描仪记录的第一列开始显示。在扫描仪的本地坐标系中，此列的水平角度通常为0°后面各列依次向右排开，在圆周扫描中，其水平角度逐