三维激光扫描技术在建筑物三维建模可视化中的应用

0911（2012）09-0044-04文章编号：0494-

测绘通报2012年第9期

中图分类号：P234．5文献标识码：B

12，31王田磊，袁进军，王建锋

（1．郑州方宇测绘工程有限公司，河南郑州450052；2．清华大学公共安全研究院，北京100084；

3．河南理工大学矿山空间信息技术国家测绘地理信息局重点实验室，河南焦作454003）

TheApplicationofTLSTechnologyinthe3DVisualizationModeling

WANGTianlei，YUANJinjun，WANGJianfeng

摘要：详细介绍利用三维激光扫描数据去噪、压缩、配准中采用的方法和应注意的问题，对点云数据分割、建筑物轮廓线提取等关

键技术进行探讨和分析，提出一套完整的建筑物三维建模可视化方法。

关键词：三维激光扫描；三维建模；可视化

一、前言

成的噪声点及每一测站数据的局部坐标系等问题，

需要针对不同建模对象选择合适的数据去噪、数据配准方法进行处理才能应用到后续的模型重压缩、

建和显示的工作上。

三维激光扫描技术作为一种高速度、高精度获取被测物体表面的三维坐标的新技术，近年来有着长足的发展和广泛的应用。三维激光扫描技术的出现克服了传统单点测量的局限性，是对立体物体进行无接触扫描，同时将立体世界的信息转换为计算机可以处理的数据的全新测量方法。

本文采用RigelVZ400三维激光扫描成像系统，分辨率设定为2cm，测距在200m范围内，获取了近6000万的点云数据。本文根据获取的建筑物点云

探讨了点云处理和建模实现的关键技术，并数据，

提出了一套行之有效的建筑物三维模型快速重建方法。

二、技术路线

本文主要研究竖面垂直、平面水平的规则建筑物。采用的方案是：首先对获取的点云数据进行地

提取建筑物数据；其次进行建筑物点云数物分离，

据的预处理，包括数据去噪、数据压缩、数据配准；

然后进行建筑物三维模型重建，包括数据分割，轮三维线框模型构建；最后对建筑物的三廓线提取，

维模型进行渲染，进行建筑物三维可视化的实现。技术流程如图1所示。

图1

基于三维激光扫描建筑物可视化技术流程

1．数据去噪

［1］

点云数据中的噪声一般由两方面原因引起：一是外界环境因素干扰，如扫描仪工作时人员走

动、车辆、树木等障碍物造成的遮挡，或一些明显的远离点云中心区的散乱数据点；二是在扫描过程中，由杂散光、背景光或者CCD内部产生的热噪声、电噪声、图像采集卡本身和信号在电子电路传输过程中带来的随机噪声。对第1种原因产生的明显异常点和散乱点的处理方法是通过肉眼判别直接删

三、数据预处理

通过三维激光扫描仪在实地采集到的原始点云数据，由于数据量大，且其中分布随机或人为造

08-19收稿日期：2011-基金项目：河南理工大学矿山空间信息技术国家测绘地理信息局重点实验室开放基金

作者简介：王田磊（1976—），男，山东东营人，工程师，主要从事工程测量、地理信息开发与应用方面的工作。

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