三维激光扫描仪分辨率的测试方法
如何利用三维激光扫描仪进行精密测绘
如何利用三维激光扫描仪进行精密测绘近年来，随着科技的不断进步，三维激光扫描仪的技术也得到了突破性的发展。
这项技术可以快速、精确地获取物体表面的三维数据，并可广泛应用于建筑设计、文物保护、城市规划等领域。
本文将探讨如何利用三维激光扫描仪进行精密测绘。
首先，我们需要了解三维激光扫描仪的原理。
三维激光扫描仪通过向物体表面发射激光束，并记录激光束反射回来所需的时间和强度，来确定物体表面的几何形状和纹理信息。
这种非接触式的测绘方法不仅能够快速获得数据，还能够实现高精度的测量。
在进行实际测绘之前，我们需要进行一系列的准备工作。
首先，要选择一个适当的场地进行测绘，最好是一个开阔平坦的区域，以确保激光扫描仪能够全面地扫描到物体的各个角度。
其次，要确保目标物体表面干净无尘，以免影响激光的反射和测量精度。
最后，需要确认测量时的光照条件，避免阳光强烈时的照射干扰测量结果。
在进行实际测绘时，我们需要确定测量的范围和精度要求。
根据实际需求，我们可以选择不同的扫描设置，例如扫描密度和扫描范围等。
对于需要高精度的测绘项目，可以选择高密度扫描，以获得更加详细的数据。
而对于大范围的测绘项目，可以选择较低的扫描密度，以提高测绘效率。
在进行实际测量时，我们需要将三维激光扫描仪设置在合适的位置并校准仪器。
校准的目的是确保测量的准确性和精度。
校准时，可以利用参考物体进行比对，或者使用标定板进行定位。
校准完成后，我们可以开始进行实际的扫描工作。
在扫描过程中，我们需要将激光扫描仪逐渐移动到目标物体的不同位置，并通过远距离或近距离扫描来获得全面的数据。
扫描的同时，激光扫描仪会自动记录反射的激光数据，并将其转化为三维点云数据。
这些点云数据可以通过特定的软件进行处理和配准，以获得完整的三维模型。
在数据处理阶段，我们可以使用专业的三维建模软件对点云数据进行处理和重建。
首先，我们需要进行数据的配准和对齐，以保证数据的一致性和准确性。
接着，可以进行数据滤波和表面重建，以获得平滑的三维表面模型。
使用激光扫描进行三维测绘的技术指南
使用激光扫描进行三维测绘的技术指南激光扫描技术是一种高精度的三维测绘方法，广泛应用于建筑、城市规划、制造业等领域。
它通过激光雷达设备发射激光束，并测量其反射回来的时间和强度，以获取目标物体的三维坐标信息。
本文将为您介绍使用激光扫描进行三维测绘的技术指南，以帮助您了解该技术的基本原理和操作步骤。
一、激光扫描的基本原理激光扫描技术基于激光雷达原理，利用激光束的反射测量物体的距离。
激光器发射出的短脉冲激光束被物体表面反射后，通过接收器接收回来。
由于激光器和接收器之间有固定的时间延迟，用时差来计算激光束从发射到接收所经历的时间，再通过光速的恒定值计算出目标物体的距离。
通过旋转激光器和接收器的组合，可以实现对空间中各个点的扫描，进而构建出三维点云数据。
二、激光扫描的操作步骤1. 设定扫描参数在进行激光扫描之前，需要设定扫描参数，包括激光器的功率、扫描速度、点云密度等。
这些参数的选择应根据具体的测绘要求来确定，以保证测量精度和效率的平衡。
较高的激光功率和扫描速度可以提高测量效率，但可能降低精度，因此需要权衡考虑。
2. 安装设备并校准将激光雷达设备安装在合适的位置上，确保可以覆盖到待测区域。
接下来需要进行设备的校准，包括激光器的平面和垂直校准，以及扫描系统的旋转中心校准。
这些校正工作对于获取准确的测量结果至关重要，因此需要仔细进行。
3. 开始扫描启动激光扫描设备，开始进行数据采集。
设备会自动旋转进行扫描，并实时记录激光束掠过物体表面的反射信号。
在扫描过程中，需要尽量保持设备的稳定，以避免测量误差。
4. 数据处理与分析采集到的数据一般以点云的形式存在，需要进行后续的数据处理和分析。
常见的处理方法包括点云滤波、配准和拼接等。
点云滤波可以去除噪声和离群点，使后续处理更加准确。
配准将多次扫描的点云数据对齐，形成完整的三维模型。
拼接则将多个扫描区域的点云数据融合在一起。
5. 结果展示与应用处理完成后，可以将结果以图形或模型的形式展示出来。
三维激光扫描仪参数设置指南
三维激光扫描仪参数设置指南1. 前言嘿，朋友们！今天咱们来聊聊三维激光扫描仪，听起来高大上对吧？别担心，我们会把这个复杂的东西说得简单易懂。
就像喝水一样，轻轻松松就能搞定！那么，准备好了吗？咱们开始吧！2. 了解三维激光扫描仪2.1 什么是三维激光扫描仪？三维激光扫描仪就像你手里的“魔法相机”，它能瞬间把现实世界的三维数据记录下来。
你只需把它摆好，轻轻一按，咔嚓，整个场景都在它的“脑海”里了。
这就像你拍照一样，不过这个相机可不简单，能捕捉到更详细的深度信息，帮你生成超精准的三维模型。
2.2 用途有哪些？说到用途，那可是多得数不清！不管是建筑设计、文化遗产保护，还是工业测量，三维激光扫描仪都能派上大用场。
想象一下，在一个古老的寺庙里，扫描一下就能完美记录下所有细节，真是太酷了吧！而且，未来再复原的时候就方便多了，简直就是时间旅行者的必备良品！3. 参数设置的基本要领3.1 扫描模式的选择好啦，进入正题，咱们得开始调整参数了。
首先，要选择合适的扫描模式。
这里有几个常见的选择：快速模式、高清模式和室内/室外模式。
快速模式适合赶时间的朋友，反正结果也不要求太精细；高清模式呢，就像你的高清电视，细节满满，适合那些喜欢“看得仔细”的人。
室内和室外模式各有千秋，别搞混了哦！在室内扫描时，光线和反射会影响结果，得小心翼翼。
而室外就更要考虑天气情况，风一吹，数据可就飞了！3.2 分辨率与扫描范围接下来，咱们得聊聊分辨率和扫描范围。
这两个参数就像是给你的激光扫描仪穿衣服，得根据需求来选择。
分辨率越高，数据越细致，但扫描速度可能就会慢一些。
而扫描范围就像你拉开窗帘，看得越远，越能看到大千世界。
要是你只想扫描个小房间，范围就没必要设得太大，省电又省时间。
不过，记得适度哦，别像拿着放大镜看蚂蚁，哈哈！4. 实际操作小技巧4.1 数据存储与管理嘿，朋友们，数据存储也很重要！扫描完成后，数据会像一堆小星星，得好好管理。
建议你用外接硬盘，确保数据不丢失。
85-29-三维激光扫描仪测量精度的快速检查方法-2016年第2期
n
X2i
n
Xi Yi
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X
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i=1
国 .c ∑
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中 w i=1
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i=1
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∑Yi
i=1i=1 ∑源自∑ nYi
i=1
∑ N
a0
a1
a2
=
度为 6mm@ 50m。 2. 1 点位精度检验
误差为阈值，若距离差值大于阈值，则剔除该点。
使用三维激光扫描仪分别扫描 1 号点 （ Pt1） 、
（ 3） 拟合平面
2 号点 （ Pt2） 、3 号点 （ Pt3） 和 4 号点 （ Pt4） 获
噪声点剔除后的数据再次拟合平面，过程同初 取球面点云数据，应用重心类方法获取拟合点的中
选取具有一些明显特征点的空地，采用测站 / 后视的扫描方式逐站扫描并获取三维点云数据和影 像数据。在影像数据上选取并标注路面上的特征 点［13］。使用高 精 度 全 站 仪 观 测 已 标 注 特 征 点， 获 取其坐标数据。然后对点云数据进行后处理，提取 特征点的三维坐标信息，将其与全站仪观测值进行 对比分析，若两者最大差值超过限值，则点云拼接 精度不满足工程需要。
Z 14. 0947 14. 0783 14. 0549 14. 1579 14. 1368 14. 1080 14. 0778
［DOI］ 10. 13532 / j. cnki. cn11－3677 / td. 2016. 02. 030
三维激光扫描仪测量技术
4.2.4标靶球放置：在起测站范围10米之内的不同位置摆放3个以上标靶球作为规划扫描路线第二测量站的连接站（扫描仪可以自动记录标靶球和最初粘贴的标靶纸之间的空间相对坐标），需要在相邻两站的位置都可以完整看见至少3个以上共同标靶球；
图
4.2.5扫描仪放置：架设并调平专用三脚架，将三维扫描仪安装在三脚架上并锁定；
三、技术性能
三维激光扫描仪高速旋转的反光镜将激光发射器发射出的激光点向四周以97600点/秒的速度发射，由于光速极其快，光点在碰到障碍物后会立即返回到扫描仪，扫描仪可以通过计算发射和返回的时间差来确定每一个点的位置，并将所有点组合在一起，形成整个空间的点云文件。
不同测量站点的数据拼接组合类似于用手机拍摄全景照片时，手机可以自动找到两张照片中相同的部分，并将它们重叠组合。三维扫描仪配套的软件也可以找到两个空间中三个以上共同的标靶球，或者标靶纸来将两个相邻空间的点云拼接在一起。
4.2.9模型调整：在BIM模型中找到之前的土建主轴线和基准点，获取模型中的三维坐标，将之前记录的标靶纸的相对坐标换算为模型中的相对坐标，在点云文件中找到最初标靶纸上的中心点，分别输入它们在模型中的相对坐标，移动到对应位置；
利用Realworks软件进行三维模型与实体检测，将BIM模型直接导入Realworks软件中进行与点云模型的三维比对，生成检测报告，调整土建模型，准确还原现场实际尺寸；
4）扫描人员是否熟悉图纸，是否清楚需扫描区域，重点扫描区域在哪里，扫描路线是否已规划好，现场阻碍视线的杂物是否已清理，能否避开现场施工的影响，现场是否已接好供电与照明设备，满足照明要求；
4.2.2站点选择：在土建主轴线交点处附近选择一块场地平整，视线较好的区域作为起测站点；
4.2.3标靶纸粘贴：在起测点附近墙面用胶水或胶带粘贴至少3张标靶纸（空间坐标需要至少3个点来定位），以记录起测点的位置，用全站仪测出这几张标靶纸的中心在土建主轴线和基准点确定的坐标系统的相对坐标，记录备用；
三维激光扫描仪精度测试及应用
摘 要 ：介绍 了三维激光扫描仪的基本原理及其应用于桩基测量精度分析的测试方 法。按照工程需求 ，布置控制点 ，
选择 陆地高架桥下的圆柱作为观测 目标 ，分别用 三维激光扫描仪和全站仪测量 出圆心坐标 ，以全站 仪测 量成果为基 准 ，分析三维激光扫描仪的测量精度 ，探 索其 在工程测量 中的应用 。
１ ． ２ 测 角原理
某工程招标文件 中要求采用此技术进行桩基测量 ， 本次有针对性地对其精度进行测试分析 ，探索其 在 工程 测量 中的应用 。
１ 三 维激 光扫 描仪 介绍
三 维 激 光 扫描 是 基 于 面 的 数 据采 集 方 式 ，采
用极坐坐标信息和激光反射强度 。三维激光扫描仪连 续扫描 ，组成了大量扫描离散点集合的点云数据 ； 主要 由 １ 台高速精确的激光测距仪 ，配上 １ 组可 以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜组成。
第３ ５ 卷
第 ８期
【 ｌ 】 国渔湾建设
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｈａ ｒ ｂ ｏ ｕ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ３５
Ｎｏ ． ８
２ ０ １ ５年 ８月
Ａｕ ｇ ．２ ０１ ５
三维激光扫描仪精 度测试 及应用
张铁 军 ，沈 家海 ，申文永
ｓ ｕｒ ｖ ｅ ｙｉ ｎｇ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ３ Ｄ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｓ ｃ ａ ｎ ｎｅ ｒ ；ｐｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ；ｔ ｅ ｓ ｔ ；ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
０ 引 言
三 维 激 光 扫 描 技 术 ，又 称 为 “ 实 景 复 制 技 术” ，是继 Ｇ Ｐ Ｓ定 位技 术后 又一 项测 绘技 术革 新［ １ １ 。
3维激光扫描仪精度测试及应用
３维激 光扫 描 仪 的 外 业 扫描 方 法 ， 将 其 应 用 于 嘉 荫 恐龙 博 物馆 的 恐龙 雕 塑 中 ， 并 实例 证 明 了 ３维 激 光 扫 描 仪 在 建
筑 与雕 塑保 护 方 面 测 量 的优 势 。 关键词 ： ３维激 光扫 描 仪 ； 云 ； 靶 点 标
中 图 分 类 号 ：２ ４ Ｐ ０
Ｙ ｈｎ ＡＯ Ｚ ｅｇ—ｍ ｎ Ｕ Ｘ ｎ ， Ｕ ｎ ｉｇ ，Ｑ ｉ Ｃ Ｉ Ｈｏｇ—ｂ 。 ｏ
（ ． ｉ ｎ ｊ ｎ ｒｖｎｉｌ ｅｅｒｈＩｓ ｔｔ ｏ ｕ ｖｙｎ ｎ ｐ ｉｇ Ｈａｂｎ１０ ８ Ｃ ｉａ １Ｈｅｌ ｇｉ ｇＰ ｏ ｉｃ ｓａｃ ｎ ｔｕｅ ｆ ｒｅ ｉｇａ ｄＭａ ｐｎ ， ｒｉ ５０ ６， ｈｎ ； ｏ ａ ａＲ ｉ Ｓ ２ Ｈｅｏ ｇｉ ｇＧｅ ｍａ ｅ ｎｅ Ｂ Ｍ ， ｒ ｉ ５ ０ ６ Ｃ ｉａ） ． ｉ ｎ ｊ ｏ ｔ Ｃｅｔｒｏ Ｓ Ｓ Ｈａｂｎ１０ ８ ， ｈｎ ｌ ｎ ａ ｉ ｓ ｆ
。
扫描仪 在 进 行 扫描 前 ， 要 对 其 精 度 进 行 评 估 来 分 需 通过采用高精 度 的 ３维控 制场 对 Ｔｉ ｂｅＧ ３维 激光 ｒ ｌ Ｘ ｍ
析 其是 否能 够满 足项 目的要 求 。
标实 体到 ３维点 云数据 一 次完成 ， 做到 真正 的快速 原形 重
构 。可 以解 决危 险领 域 的测 量 、 柔性 目标 的 测量 、 要 保 需
第３ ３卷 第 ４期
２ ０年 ８ 月 ０１
测 绘 与 空 间 地 理 信 息
ＧＥＯＭ ＡＴｌ Ｃｓ ＆ Ｓ ＰＡＴ ＡＬ ＮＦＯＲＭＡＴ ＯＮ Ｉ ｌ Ｉ ＴＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
Ｖｏ ． ３， ． １ ３ Ｎｏ ４ Ａｕｇ ．，２ ０ ０１
使用激光扫描仪进行三维测绘的步骤
使用激光扫描仪进行三维测绘的步骤激光扫描仪作为一种高精度的测绘设备，能够快速、准确地获取目标物体的三维数据。
在建筑、土木工程、文物保护等领域，激光扫描仪的应用得到了广泛的推广和应用。
本文将介绍使用激光扫描仪进行三维测绘的一般步骤，希望能给相关领域的从业人员提供一些参考。
第一步，准备工作使用激光扫描仪进行三维测绘需要做一些准备工作。
首先，需要确定测绘的目标物体，并对其进行彻底的了解。
这包括目标物体的大小、形状、结构等信息。
其次，需要选择合适的激光扫描仪和配套的软件。
激光扫描仪的选择要根据实际需要确定，包括测量范围、测量精度、扫描速度等。
软件的选择要根据激光扫描仪的品牌和型号来确定，以确保能够正常地处理扫描数据。
第二步，现场扫描现场扫描是使用激光扫描仪进行三维测绘的关键步骤。
在现场扫描之前，需要进行场地勘测，并确定扫描点的位置和数量。
扫描点的位置应该根据目标物体的形状、结构和尺寸来确定，以保证扫描结果的完整性和准确性。
在现场扫描过程中，应遵循激光扫描仪的操作规范，确保扫描数据的质量。
同时，需要注意现场环境的干扰，如光线、尘土等，以确保扫描结果的清晰度和准确性。
第三步，数据处理扫描完成后，需要对扫描数据进行处理。
首先，需要导入扫描数据到相应的软件中，然后进行数据配准。
数据配准是将多个扫描点云拼接成一个整体的过程，需要根据扫描数据的重叠区域进行匹配和调整。
在进行数据配准时，可以使用特定的算法和方法，如最小二乘法、特征匹配等。
数据配准完成后，可以对点云数据进行滤波处理，去除噪点和杂散数据，以提高数据的准确性和可视化效果。
此外，还可以进行数据重采样、平滑处理等，以满足实际需求。
第四步，模型重建数据处理完成后，可以根据需要对点云数据进行模型重建。
模型重建是将点云数据转化为三维模型的过程，可以使用不同的方法和技术，如曲面拟合、体素网格等。
在进行模型重建时，需要考虑目标物体的形状和结构，选择合适的重建算法和参数，以获得准确的三维模型。
如何使用三维激光扫描仪进行测量
如何使用三维激光扫描仪进行测量当今科技的发展使得三维激光扫描仪逐渐成为测量领域中的重要工具。
它能够迅速准确地捕捉物体的表面几何形状，并将数据以点云形式呈现。
然而，要熟练使用三维激光扫描仪进行测量，需要掌握一定的知识和技巧。
首先，了解激光扫描仪的工作原理是必要的。
三维激光扫描仪利用激光束对物体进行扫描，通过测量激光束从发射出去到被接受回来所消耗的时间，计算出物体表面的距离。
然后，激光扫描仪会根据一定的扫描模式对物体进行扫描，从而获取物体的三维坐标信息。
这样，我们就可以获取到物体表面的点云数据。
在实际操作中，首先需要调整激光扫描仪的参数。
不同的扫描场景和要求会有不同的参数设置，比如扫描角度、扫描速度和分辨率等。
合理的参数设置可以提高扫描效果和数据质量。
接下来，我们需要以合适的姿态将激光扫描仪对准目标物体。
通常，需要从不同的角度和位置进行扫描，以获取更完整的点云数据。
在扫描过程中要保持相对稳定的姿态，避免晃动和遮挡，以免影响扫描效果。
在扫描完成后，得到的点云数据还需要进行后处理。
后处理包括对点云进行滤波和网格化处理等。
滤波可以去除扫描中的噪点，提高数据的准确性和可靠性。
网格化处理可以将点云数据转换为三维模型，便于后续的分析和应用。
在使用三维激光扫描仪进行测量时，也需要注意一些问题和技巧。
首先，避免扫描场景中的过度反射和过度吸收。
过度反射会导致激光束被反射得过强，产生干扰和误差；过度吸收则会导致激光束无法传入，无法正常进行扫描。
同时，还要注意避免扫描镜头被灰尘或物体遮挡，以免影响扫描质量。
此外，对于大型物体的测量，可能需要使用多台激光扫描仪进行联合扫描。
通过同时扫描不同角度和位置的数据，可以获得更全面、更准确的测量结果。
在进行联合扫描时，需要确保多台激光扫描仪之间的数据同步和坐标对齐，以获得一致的点云数据。
总之，三维激光扫描仪在测量领域中具有广泛的应用前景。
熟练掌握其使用方法和技巧，可以对物体进行准确快速的测量和建模，为科研、设计和制造等领域提供强有力的支持。
三维扫描仪精度测试方法
三维扫描仪精度测试方法一.测试原理使用被评价的三维扫描仪对标准样件(见附录A)进行三维扫描获得三维扫描数据；对三维扫描数据和真值进行偏差分析，从几何尺寸偏差和3D偏差两个层面评价三维扫描仪的扫描精度。
二.测试特性1、几何尺寸偏差分析用三坐标测量机对标准样件进行测量得到真值;用三维扫描仪扫描标准样件得到三维扫描数据；对三维扫描数据的几何尺寸进行测量，并计算测量值与真值的偏差，即为几何尺寸偏差。
2、3D偏差分析经三坐标测量机对标准样件加工精度进行确认后，以标准样件的三维设计数据作为3D偏差分析的真值，并与标准样件的三维扫描数据进行3D偏差分析，得到平均距离、均方根误差。
三.测试数学模型平均值衡量正确度，见式(1);标准差衡量精密度，见式(2)；均方根误差衡量形态精度，见式(3)。
注1：正确度对应多次测量结果中，几何尺寸偏差的平均值以及3D偏差分析中平均距离的平均值。
注2：精密度对应多次测量结果中，几何尺寸偏差的标准差以及3D 偏差 分析中平均距离的标准差。
注3：形态精度对应多次测量结果中,3D 偏差分析中均方根误差平均值。
(1) 平均值衡量正确度公式：%=y n X 、(2) 标准差衡量精密度公式:(3) 均方根误差衡量形态精度公式:/ Vn (xj —Xi_ac t u ai)2 勺乙i=o- 式中:Xj ------- 测量值，单位为毫米(mm);^i-actual ----------------------- 真实值，单位为毫米(mm);n ----- 测量次数，不少于10次；% ——平均值，单位为毫米(価); RMSe =S ——标准差，单位为毫米(nun);RMSe ——均方根误差，单位为毫米(mm)。
四.测试步骤1、制备特定的标准样件，见附录A。
2、使用三坐标测量机对标准样件进行测量得到其几何尺寸真值，并对加工精度进行确认。
3、用待评价的三维扫描仪直接扫描标准样件得到三维扫描数据。
4、将三维扫描数据进行几何尺寸测量，并与真值对比，得到几何尺寸偏差。
三维激光扫描系统参数标定及成像测试
电子技术• Electronic Technology90 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】三维激光扫描 激光三角法 系统参数 标定 精度1 引言三维激光扫描系统参数标定及成像测试文/李晋 刘家顺 黄苏军 谢尚佐三维激光扫描系统由于能够快速恢复物体的三维模型，并且精度较高，近年来在工程测绘、模型分析和虚拟现实等领域广泛应用，国内外许多实验室进行大量研究，基于激光扫描技术的三维重建技术成为研究热点。
本文主要介绍一种低成本三维激光扫描系统的参数标定及成像，主要对基于线结构光原理的三维激光扫描系统中的并针对校准过程中的相机标定与激光三角法扫描算法进行改进提出一种新的标定模板，并在最后对于改进后的扫描点云结果进行简要分析，与原标定模板扫描结果进行对比，可看出其在精度和误差控制上有显著提高。
2 本文三维激光扫描系统原理本文中研究的低成本三维激光扫描系统正是基于此方法改进的，主要采用两颗一线型激光发射器和一颗罗技C270网络摄像头组成，其旋转平台采用42步进电机驱动，其扫描原理使用两颗激光发射器，使得被扫描物体在每次扫描时均可通过两次线型扫描。
我们研究了以下几种可能：数点数值几乎都与0相接近，并且在高频图像中出现率较高。
针对图像而言，图像表现最为核心的部分为低频，因此最为简单且有效的压缩方式是通过小波分解，将图像中高频部分剔除，保留低频部分即可。
2.3 图像融和图像融和主要是将相同对象中的2个或者是多个图像进行合成处理，使其能够在一副图像内同时存在，使其相比原来更加容易被理解。
2.4 图像边缘检测图像边缘检测主要是针对图像所开展的深入处理与识别操作，尽管形成图像边缘的原因各异，然而最终体现于图像组成基元中，均是由图像中灰度不连续点、灰度剧烈变化所形成。
由此可见，图像边缘也可以指代信号高频。
所以，对图像的边缘进行检测，所使用的检测方法均是以信号高频分量为对象，然而图像当中因为存在噪声，所以为边缘检测工作也带来了难度。
使用激光扫描仪进行三维测量的方法
使用激光扫描仪进行三维测量的方法激光扫描仪是一种先进的测量工具，通过使用激光束来获取物体表面的三维点云数据。
这种方法在建筑、工程、制造业等行业中广泛应用，因为它可以提供高精度和高效率的测量结果。
本文将介绍使用激光扫描仪进行三维测量的方法以及它的应用。
一、激光扫描仪的工作原理激光扫描仪通过发射一束激光束，然后接收反射回来的激光，根据激光的时间和强度信息来计算物体表面上每个点的坐标。
它通过不断改变激光的方向和位置，可以获取整个物体表面的三维点云数据。
二、激光扫描仪的使用步骤使用激光扫描仪进行三维测量需要经过几个步骤。
首先，需要设置扫描仪的参数，包括扫描的角度范围、扫描的分辨率等。
然后，将扫描仪放置在合适的位置，可以通过三角测量或者全站仪来定位。
接下来，启动扫描仪并开始扫描，通过控制扫描仪的角度和方向，可以获取不同角度下的点云数据。
最后，将点云数据导入到相应的软件中进行处理和分析。
三、激光扫描仪的应用领域激光扫描仪广泛应用于建筑、工程、制造业等领域。
在建筑行业中，激光扫描仪可以用于快速获取建筑物的三维模型，帮助建筑师和设计师进行设计和规划。
在工程领域，激光扫描仪可以用于监测结构变形和损伤，提供准确的测量数据。
在制造业中，激光扫描仪可以用于检测产品的尺寸和形状，保证产品的质量。
四、激光扫描仪的优势和挑战激光扫描仪相比传统的测量方法具有很多优势。
首先，它可以快速获取大量点云数据，提高测量的效率。
其次，它可以提供高精度的测量结果，能够满足复杂形状和高精度要求的测量任务。
此外，激光扫描仪可以无需接触物体表面即可进行测量，减少了测量过程对物体的干扰。
然而，激光扫描仪也存在一些挑战。
首先，激光扫描仪的价格相对较高，对于一些中小企业来说可能承担不起。
其次，激光扫描仪的使用需要一定的技术和专业知识，需要经过培训和熟练掌握才能进行准确测量。
此外，激光扫描仪在测量透明、反射性材料和遮挡物存在困难。
五、激光扫描仪的未来发展随着科技的不断发展，激光扫描仪在精度、速度和易用性方面都将得到进一步改善。
三维激光扫描仪单点精度的检验与分析
析 。本 文 实验 以距离 为 １ ０ ｍ 的单点 测量 为例 ， 研 究 三 维激 光 扫描仪 的测量单 点精 度 。 ２ ． ２ 试 验 场 地
本次试 验在 某大 学试 验场 中进行 ， 试验 场 内光 线 良好 ， 室温 约为 ２ ５℃ 。试 验场 地 各条 件 稳 定 ， 试 验 时 无人 员走 动 。
设全 站仪 ， 对 中整 平 ， 对平 板 上 的 １ ２个 靶 标 点 以及 墙
面上 的 ６个 基准点 进行 观测 ， 盘左盘 右各 观测一 次 ， 在 手簿 上记 录下 １ ８个点 的靶心 坐标 。
（ ６ ） 核 对 地 面 三 维 激 光 扫 描 仪 和全 站 仪 的测 量
结果 。
三维激光扫描仪单 点精度 的检验与分析 ： 韩三琪
９
文章 编号 ： １ ６ ７ ２— ７ ４ ７ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ ０ ９—０ ３
三 维 激 光 扫 描 仪 单 点 精 度 的检 验 与 分 析
韩 三琪
（ 宁波市轨道交通集团有限公司 ， 浙 江宁波 ３ １ ５ ０ ０ ０ ）
地 面 三维激 光扫 描仪 的精 度进 行评 定 。
关键 词 三 维激 光扫描 仪
中图分 类号 ： Ｐ ２ ２ ５ ． ２
单 点精 度
检 验 试验
文献标 识 码 ： Ａ
１ 概 述
地 面三维 激光 扫描 技术 是 三维数 据 获取 与场景 建
量精度 做进 一步 研 究 实验 。此外 ， 一些 涉及 到 单 点 精 度 的研 究更 多是 利 用 扫 描 仪 易 识 别 的反 光 片 进 行 试 验， 与 实 际应 用 中 的一 般扫 描对 象存 在较大 差别 ， 从 而 导致试 验 的数据 与实 际不 符 Ｊ 。 利 用 与实际应 用 中反光 强度 相 当的纸 片代 替反光 片进行 扫描试 验 ， 将 扫描 仪 的单点 定 位 坐 标 数据 和
三维激光扫描仪检定规程
三维激光扫描仪检定规程
三维激光扫描仪检定规程通常是为了确保扫描仪的精确性、稳定性和可靠性。
这些规程可以根据具体的制造商、型号和用途而有所不同，但通常包括以下一般性步骤：
准备工作：
确保检定仪器和设备处于适当的工作环境中，包括温度、湿度等条件。
核实检定仪器和所需的标准是否处于有效期内。
校准前的准备：
清理和校准扫描仪的光学元件，确保它们处于良好状态。
检查所有连接和电缆，确保没有断开或损坏。
校准程序：
进行零点校准，确保系统在无输入时输出为零。
进行比例校准，验证扫描仪的尺度和测量单位的准确性。
进行角度校准，确保扫描仪在水平和垂直方向上的测量角度准确。
检查和校准激光强度，确保激光的输出符合标准。
系统性能检测：
进行精度测试，使用标准物体或标准工件来验证扫描仪的空间分辨率和测量精度。
检查系统的重复性和稳定性，确保多次测量的结果一致性。
数据分析和记录：
分析检测到的数据，评估系统的性能和准确性。
记录所有校准和检测的结果，包括任何异常或校准调整。
校准报告：
生成校准报告，详细说明扫描仪的性能、校准过程和结果。
报告中应包括校准的日期、执行校准的人员信息以及任何必要的备注。
维护和追踪：
制定定期维护计划，确保扫描仪的长期性能。
设立系统以跟踪和管理校准的有效性，及时调整和重新校准。
请注意，具体的三维激光扫描仪检定规程可能会因制造商和型号的不同而有所差异。
在执行检定程序之前，建议参考扫描仪的用户手册和制造商提供的文档以获取详细的检定指南。
此外，遵循相关行业标准和法规也是非常重要的。
使用激光扫描技术进行三维测量的步骤
使用激光扫描技术进行三维测量的步骤在现代科技的发展下，激光扫描技术逐渐成为三维测量的重要工具。
通过激光扫描，我们可以快速、精确地获取物体的形状和尺寸信息，为设计、制造和其他领域提供了重要的支持。
本文将介绍使用激光扫描技术进行三维测量的步骤，以期帮助读者更好地了解该技术。
一、准备工作使用激光扫描技术进行三维测量需要准备一些必要的设备和环境。
首先，我们需要一台激光扫描仪，该仪器可以通过发射激光束并接收反射回来的光来测量物体的形状和信息。
同时，我们还需要一套三维重建软件，用于处理扫描获取的数据，并生成三维模型。
在准备设备方面，我们也需要注意环境的选择。
激光扫描仪对光线的要求较高，因此我们需要选择一个相对稳定、无明显震动的环境，以确保扫描结果的准确性。
同时，为了提高扫描质量，可以对物体的表面进行一些预处理，如清洁和添加标记点。
二、获取扫描数据在准备工作完成后，我们就可以开始获取扫描数据了。
首先，将激光扫描仪设置在适合的位置，确保能够完整地扫描到整个物体。
然后，通过仪器的操作界面选择相应的扫描模式和设置参数。
通常，我们可以选择点云模式或网格模式，前者适用于复杂形状的物体，后者适用于表面比较规则的物体。
在开始扫描之前，我们需要进行一些标定工作，以确保扫描数据的准确性。
这些标定工作包括相机标定、激光器标定和扫描仪的位置标定。
通过这些标定工作，可以消除系统误差，提高扫描的精度和稳定性。
三、数据处理与分析获取到扫描数据后，我们就可以进行数据处理和分析了。
首先，将扫描仪采集到的原始数据导入到三维重建软件中。
然后，进行数据的清洗、去噪和配准等处理，以去除噪声和对齐多个扫描视角的数据。
接下来，我们可以开始生成三维模型。
通过选择适合的算法和参数，可以根据点云数据生成平滑的曲面模型或实体模型。
在生成模型的过程中，还可以进行纹理映射和颜色重建，以提高模型的真实感和可视化效果。
四、结果应用与展示通过数据处理和分析，我们已经生成了三维模型，接下来可以将其应用到各种领域中。
使用激光扫描仪进行三维测绘的方法与要点
使用激光扫描仪进行三维测绘的方法与要点引言：三维测绘是一项应用广泛的技术，可以在建筑、工程、地理测量等领域得到广泛应用。
激光扫描仪作为一种重要的测绘工具，通过激光束的扫描和测量，能够快速、精确地获取目标物体的三维空间信息。
本文将介绍使用激光扫描仪进行三维测绘的方法与要点。
一、激光扫描仪的原理与类型激光扫描仪利用激光束进行测量，测量原理基于时间飞行或相移原理。
在实际应用中，可以根据具体需求选择不同类型的激光扫描仪。
常见的激光扫描仪有机械式扫描仪和激光雷达扫描仪。
前者使用旋转或振动的镜头来扫描目标物体，而后者则通过发射和接收激光脉冲来获取三维数据。
二、准备工作在开始进行激光扫描测绘之前，需要进行一些准备工作。
首先，需要选择合适的场地进行测量，确保可以无遮挡地扫描目标物体。
其次，需要进行测量区域的布局规划，确定扫描路径和角度。
此外，还需要检查设备的工作状态，确保设备能够正常运行并具有足够的电量和存储空间。
三、扫描参数设置在进行激光扫描测绘时，需要根据实际情况进行参数设置。
首先，扫描分辨率是一个重要的参数，它决定了扫描结果的精度和清晰度。
一般情况下，可以根据具体要求选择适当的分辨率。
其次，扫描速度也是需要考虑的因素，较高的扫描速度可以提高工作效率，但可能会降低测绘精度。
因此，需要根据具体情况进行权衡和选择。
四、扫描过程扫描过程是整个激光测绘中最关键的步骤之一。
在进行扫描时，需要将激光扫描仪稳定地放置在合适的位置，并确保其与目标物体之间的距离和角度适当。
同时，需要保持扫描区域的稳定，避免人为干扰。
在扫描过程中，可以通过观察设备显示屏或电脑界面，实时监控扫描结果，以确保扫描质量。
五、数据处理与分析完成扫描后，需要对获取的数据进行处理与分析。
首先，需要导出扫描数据，并进行数据格式转换。
接下来，可以使用相关软件对数据进行点云配准、拼接和滤波等操作，以得到更完整和准确的三维模型。
此外，还可以进行点云分析、曲面重建和体素化等操作，以满足不同应用领域的需求。
三维激光扫描仪分辨率的测试方法
三维激光扫描仪分辨率的测试方法陈涛;刘桂昌;张倩;魏朗【摘要】In order to acquire the quantitative relationship between the resolution and scanning range of the portable 3D laser scanner, the Handyscan EXAscan scanner of Creaform Inc. is applied to get the point cloud data of the reference block under different resolution degree, and the reverse checking software Geomagic Qualify is used to test the experimental data sample, and the statistical method of analysis of variance (ANOVA) and weighted average are adopted to analyze the sample data. The test result shows that there is a linear relationship between the four resolution levels and sanning ranges of EXAscan scanner, and the fitness is greater than 0. 979, this test method can quickly and efficiently distinguish resolution level of 3D laser scanner.%为获取便携式三维激光扫描仪分辨率与扫描范围间的量化关系,以Creaform公司的Handyscan EXAscan扫描仪获取标准块在不同分辨率等级下的点云数据,应用逆向校核软件Geomagic Qualify测试试验数据样本,并采用方差分析和加权平均的统计方法分析样本数据.试验结果显示,EXAscan扫描仪的四级分辨率与扫描范围间均呈线性关系,且拟合度均超过0.979,该测试方法可快速有效地判别三维激光扫描仪的分辨率水平.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2012(033)010【总页数】4页(P65-68)【关键词】三维激光扫描仪;加权平均法;方差分析;分辨率;拟合;鉴定【作者】陈涛;刘桂昌;张倩;魏朗【作者单位】长安大学汽车学院交通部汽车运输安全保障技术重点实验室,陕西西安710064;长安大学汽车学院交通部汽车运输安全保障技术重点实验室,陕西西安710064;长安大学汽车学院交通部汽车运输安全保障技术重点实验室,陕西西安710064;长安大学汽车学院交通部汽车运输安全保障技术重点实验室,陕西西安710064【正文语种】中文【中图分类】TP2040 引言目前，便携式三维扫描仪的应用非常广泛，主要用于逆向工程、实物拍摄、创建产品的三维模型和有限元分析的数据捕捉等。
三维激光扫描仪测量技术
三维激光扫描仪高速旋转的反光镜将激光发射器发射出的激光点向四周以97600点/秒的速度发射，由于光速极其快，光点在碰到障碍物后会立即返回到扫描仪，扫描仪可以通过计算发射和返回的时间差来确定每一个点的位置，并将所有点组合在一起，形成整个空间的点云文件。
不同测量站点的数据拼接组合类似于用手机拍摄全景照片时，手机可以自动找到两张照片中相同的部分，并将它们重叠组合。三维扫描仪配套的软件也可以找到两个空间中三个以上共同的标靶球，或者标靶纸来将两个相邻空间的点云拼接在一起。
4.2.3
4.2.4标靶球放置：在起测站范围10米之内的不同位置摆放3个以上标靶球作为规划扫描路线第二测量站的连接站（扫描仪可以自动记录标靶球和最初粘贴的标靶纸之间的空间相对坐标），需要在相邻两站的位置都可以完整看见至少3个以上共同标靶球；
图
4.2.5扫描仪放置：架设并调平专用三脚架，将三维扫描仪安装在三脚架上并锁定；
三维扫描仪的应用，缩短了工期，降低了成本，创造了良好的经济效益，得到了地方领导、业主、监理等各方专家的认可，为装饰BIM和三维扫描技术在大型场馆内装施工应用提供了成功范例。
图
图
图7-3三维扫描实景图片尺寸测量与标注
（2）配套软件：三维扫描仪配套realworks软件；
（3）辅助材料：2*2黑白相间格子的A4标靶纸，胶接与清洁材料；
（4）图纸资料：现场平面图纸；
（5）人员安排：仪器操作员1人，辅助人员1人；
（6）检查事项：
1）检查扫描仪电量是否充足，使用是否正常；
2）检查三脚架锁扣是否可以正常固定及解锁；
3）检查标靶球是否有破损；
4.2.10结果应用：除了利用三维扫描生成的点云文件进行土建模型的对比与调整外，还可进行其他应用：
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三维激光扫描仪分辨率的测试方法
发表时间：2018-12-05T14:12:25.473Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第24期作者：王靖
[导读] 本文主要对三维激光扫描仪分辨率的测试方法进行分析探讨。
艾默生过程管理（天津）阀门有限公司天津市 301700
摘要：三维激光扫描技术是一门新兴的空间三维信息获取技术，是测绘领域继GPS技术后的又一次技术革命，是当前该领域研究的热点之一。
它突破了传统的单点测量模式，可以快速、准确、无接触地获取目标表面的海量三维信息，实现了实物的数字化，因而又被称为实景复制技术。
随着扫描仪技术的日趋成熟，尚缺少与便携式激光扫描仪分辨率指标相关的国际或国家标准出台。
基于此，本文主要对三维激光扫描仪分辨率的测试方法进行分析探讨。
关键词：三维激光扫描仪；分辨率；测试方法
1、前言
三维激光扫描仪是目前三维空间信息获取中最先进的仪器，但商业三维激光扫描仪价格昂贵，限制了其广泛应用。
随着扫描仪技术的日趋成熟，尚缺少与便携式激光扫描仪分辨率指标相关的国际或国家标准出台。
国内外对分辨率的研究主要倾向于对分辨率影响因素的研究。
如通过对比不同种类扫描仪测试结果来分辨扫描仪分辨率优劣，分析扫描仪扫描距离和角度对扫描仪分辨率的影响，以及利用计算公式来计算一定面积上点云的密度与扫描仪分辨率间的关系。
但通过研究扫描仪分辨率的影响因素，仍不能给出一个简单、直观、可操作的仪器使用判别方法。
本文在进行大量试验的基础上，借助科学的统计方法，给出了一种可行的方案。
2、测试方法
2.1三维扫描仪的结构原理
便携式的激光扫描仪扫描系统主要由扫描仪、控制器和电源供应系统三部分组成。
激光扫描仪本身主要包括激光测距系统和激光扫描系统，同时，也集成了CCD以及仪器内部控制和校正等系统。
三维激光扫描仪所采用的最基本的方法有飞行时间法（timeofflying，ToF）和三角测量法。
飞行时间法利用激光发射到接收之间的时间延迟来计算距离。
但由于光波的飞行速度达3×108m/s，为达到较高的距离测量精度，对于定时系统的时间分辨率有特别高的要求，较难在技术上得到实现。
三角测量法则以传统的三角测量为基础。
由于三维面型对结构照明光束产生的空间调制改变了成像光束的角度，即改变了成像光点在接收装置阵列上的位置，因此通过对成像光点位置以及系统光路的几何参数的确定，可最终计算出扫描对象与激光发射器的距离。
因此，近年来激光三维技术的发展主要在于三角测量法的更新。
单独的三角测量方式要求投影光轴和成像光轴之间保持恒定的夹角，且必须附加一维或二维的相对扫描来获取目标点的三维数据。
HandyscanEXAscan等扫描仪大多采用双三角测量方式来解决单三角测量系统带来的弊端。
2.2测试技巧
分辨率是一个笼统的概念，泛指测量或显示系统对目标物细节的分辨能力，较高的分辨率可以更好地体现目标物的细节。
在不同的领域，分辨率的标准也不同。
通常情况下，分辨率指每英寸（1英寸=25．4mm）上可产生的点数或像素点数，即每英寸点（dotsperinch，DPI）。
对于光学设备，特别是三维扫描仪设备，分辨率就是对细节分辨能力的一种度量，即扫描仪能够区分的最小特征参数，也是描述点云中目标细微程度的指标。
与平面输入输出设备的数据不同，三维扫描的数据属于矢量化的数据，尽管文献中提出使用点云密度的方法来衡量分辨率，但实际操作起来还是具有一定的难度。
在此，取相邻点与点之间的空间距离作为扫描仪的分辨率的指标。
鉴定扫描仪分辨率的最重要的工作就是数据的处理工作。
当三维扫描仪工作时，CCD摄像头拾取扫描对象的过程即拍照的过程。
依据其工作原理，在选取样本时，通常要考虑选取点云分布近似经纬方向的最近的两点之间的空间距离，而对于对角方向的距离则不予考虑。
由于点云的数据量庞大，无法逐一检查，因此通常采用随机抽样的方式。
手持式三维激光扫描仪的分辨率的鉴定流程如下。
①连接扫描仪至计算机，做好扫描的前期工作。
②获取测试数据。
分辨率等级受制于容积框的大小，一定的容积框大小又有三个分辨率级别可选，由低到高依次是L、M、H三个等级。
在此基础上，还有高倍镜模式（如L+、M+、H+），就是在原有的扫描模式下将分辨率水平提高4倍。
将容积框的大小设定为最小（最小只能到100mm），在分辨率级别最高的情况下，名义最高分辨率可达0．20mm，开高倍镜则最高分辨率可达0．05mm。
③导入扫描数据至GeomagicQualify，获取样本。
对于大数量的母体，要估计母体置信区间，通常选取大子样作为样本。
根据实际经验，一般认为n≥45的子样是大子样。
④建立分析模型，处理样本数据。
⑤根据分析结果生成分辨率数据模型，判定分辨率水平。
3、测试试验
加拿大Creaform公司生产的HandyscanEXAscan高精度系列扫描仪是一种高精度的手持式自定位三维激光扫描仪。
它在两个普通的CCD镜头的基础上又增加了一个CCD镜头，使扫描仪的最大分辨率在原来的基础上增加了4倍，这极大地丰富了被扫描对象的细节。
Handyscan3D扫描仪采用的是自定位模式。
在扫描过程中，扫描仪会实时捕捉目标点，进而计算和记录其各自相对于扫描仪的位置。
这些目标点会对扫描物体进行定位，定位后即可通过Handyscan3D扫描仪采集物体表面的三维尺寸数据。
Handyscan3D扫描仪的定位原理是利用不在同一直线上的四个点来确定一个三维坐标系，这样在扫描前或扫描过程中，扫描仪只要能同时捕捉到合适的四个点，就能确定这四个点所组成的坐标系区域采样点的坐标值。
而所有的定位点又互有联系，故所有的小坐标系就可以统一成一个拥有共同坐标系的空间，采样点的坐标也会随之转化为公共坐标的坐标值。
因此，采集信息之前需要对目标进行贴点标记。
这种扫描特性的优点在于被扫描物体可以是运动的、空间位置是自由的。
测试Handyscan扫描仪的分辨率等级，必要时需要开启第三个CCD镜头，这对于计算机硬件配置有很高的要求。
本次试验使用的是HPZ800图形工作站。
工作站的主要配置为：2个英特尔至强四核处理器X5570、12GB内存（DDR3-1333MHEECC）和
3DNVIDIAQuadroFX5800专业显卡。
扫描仪的扫描对象是标准块。
打开VXSCAN扫描软件（仪器自带驱动程序）设定面细节。
设定内容包括设定容积框的大小和分辨率的级别。
扫描试验获取的样本数据涵盖了容积框边长分别为100mm、300mm、500mm、700mm、900mm、1000mm在L、M、H和H+四种等级模式下的扫描数据。
4、分辨率模型建立
分辨率线性模型表达式为：
D=C0+C1L100＜L＜1000（1）
式中：D为实际分辨率大小，mm；L为设定的容积框边长，mm。
试验数据的分析结果表明，扫描不同部位对分辨率的影响是显著的。
为了对分辨率有一个更直观的了解，在这里采用加权平均法，即根据被扫描对象的特征估算曲面部位与平面部位所占的比例给予不同的权值。
以加权后的结果拟合，既大大简化模型、提高效率，又具有一定的可信度。
标准块表面曲面处约占总面积的20%、平面处约占80%，故可取加权值分别为0．2和0．8。
该数据模型的拟合度均超过0．979，F值的显著水平也都接近于0，回归方程具有统计学意义。
5、结束语
从实用角度看，H+级分辨率（最高）扫描时对计算机配置要求较高，难以实现便携的要求。
通过扫描标准块、获取点云模型数据后，应用GeomagicQualify软件处理、分析并建立模型，以判别三维扫描仪的分辨率水平，是一种切实可行的分辨率测试方法。
该方法对于了解、认证扫描仪的分辨率具有重要的指导意义。
参考文献
[1]张达，余乐文，余斌，等.一种自适应分辨率的三维激光扫描测量方法[J].矿冶，2013，22（4）：1-4.
[2]陈凯，张达，张元生.采空区三维激光扫描点云数据处理方法[J].光学学报，2013，33（8）：0812003.。