地面三维激光影像扫描测量技术

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铁 路 航 测 2003年第2期

地面三维激光影像扫描测量技术

郑德华 雷伟刚

(同济大学测量与国土信息工程系,上海200092)

摘 要 主要介绍了目前先进的获取地面空间多目标三维数据的激光影像扫描测量技术。详

细地阐述了地面三维激光影像扫描仪工作的基本原理及一些仪器的性能指标和特点,并对地面三维激光影像扫描仪的应用领域进行了分析。

关键词 三维激光影像扫描仪 测量原理 工程应用

TheTechniqueofLand3DLaserScanningand

ImagingSurveying

ZhengDehua LeiWeigang

(DepartmentofSurveyingandGeomatics,TongjiUniversity)

Abstract Theadvancedtechniqueofland3Dlaserscanningandimagingsurveyingisintroducedinthe

paper.Fundamentalprincipleofsurveyingandtechnicalindexof3Dlaserscanningimagingrange-finderareexpat-iatedindetail,Applicationscopesofinstrumentarealsointroducedinthepaper.

Keywords 3Dlaserscanningimagingrange-finder;Surveyingprinciple;Engineeringapplication

扫描测量技术还用于工业产品的模具设计和制造,如纳米晶陶瓷材料和零件的快速成型工艺、汽车模型制造,手机模型设计等领域。微观和短距离三维激光扫描测量精度已经达到1Lm,甚至更高。长距离激光测距技术用于工程建设和科学研究也相当成熟,如城市工程控制网距离测量、激光测卫技术。近几年来,由于长距离三维激光扫描技术在获得多目标空间点阵数据方面取得了新的突破,发达国家首先将这项技术应用于机载激光测高方面和城市三维影像模型建立方面。目前,地面三维激光影像扫描仪的应用,为人们获取丰富的空间信息提供了一种全新的技术手段,测绘人员从传统的单点采集数据变为连续自动获取数据,从而提高了测量的效率,拓宽了测绘技术的应用领域。当

收稿日期:2002108

第一作者简介:郑德华(1972)),男,同济大学博士生,河海大学土木工程学院讲师,主要从事精密工程测量教学科研工作。在5土木工程学报6、5工程勘察6、5测绘工程6、5测绘通报6、5江苏测绘6发表7篇学术论文。

1 概述

随着激光技术的快速发展,三维激光扫描技术的应用也越来越广泛。三维激光扫描技术已经较为广泛地应用于医学研究与临床诊断治疗、机器人三维可视化等方面。在工业领域中主要用于:微细图形的测量,如微米大小的集成电路元件;电子束刻划的0.01Lm量级的电子器件中的元件;磁饱和记忆器等装置中的亚微米线条;磁盘存储器中磁头的缝隙;磁盘磁记录介质膜的厚度;光学元件表面上的镀膜;金属表面上蒸镀和刻蚀的薄膜等。已经成熟的微观和短距离三维激光

前,国内很多科研院校正在加快地面三维激光影像扫描技术的基础理论和技术应用方面的研究。

2 三维激光影像扫描仪测量原理

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