产能经济
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吴玉泉 杨 倩 江西理工大学建筑与测绘工程学院
摘要：三维激光扫描技术正在飞速发展，是未来工程测量发展的趋势。本文结合三维激光扫描数据的特点。为了提高测量目标物的精度与便捷性，本文提出一种基于三维激光扫描技术的点云拼接与建模方法，对空间信息进行可视化表达。 关键词：三维激光扫面技术；点云拼接；三维建模
中图分类号：TP391 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2017)019-0353-01
巴格西前言
三维激光扫描技术又称“实景复制技术”。是测量邻域的又一项测绘新技术，并且已经成功获取空间信息数据的重要技术手段
[1]
。传统的测量方法都是基于点的测量。而三维激光扫描是基于面
的数据采集方式。三维激光扫描获得的原始数据为点云数据。点云数据是大量扫描离散点的结合。三维激光扫描技术相较于传统测量方法，具有自动连续、全数字化、非接触、高密度、采集数据速度快、实时动态、高精度、信息量大等优点[2]。三维激光扫描得到的点云数据都是直接从被测物体表面获取，经过简单的处理就可以直接使用，无需复杂的后期处理，也不用和被测物体接触，可以在很多复杂环境下应用。并且可以和GNSS 等集合起来实现更强、更多的应用。三维激光扫描技术作为目前发展迅猛的新技术，必定会在诸多领域得到更深入和广泛的应用。
一、三维激光扫描仪工作原理
三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号，经物体表面漫反射后，沿几乎相同的路径反向传回到接收器。在复杂的现场和空间对被测物体进行快速扫描测量，可以获取仪器到物体表面的水平方向、
天顶距、斜距和反射强度，自动保存为点云数据。三维激光扫描测量一般用的都是自定义的坐标系。在横向扫描面为X 轴，Y 轴在横向扫描面内与X 轴垂直，Z 轴与横向扫描面垂直。三维激光扫描仪每秒可采集百万的数据点。其纵向扫描角接近于90°，横向可绕仪器竖轴进行360°全圆扫描。发文稿纸
二、点云拼接
利用三维激光扫描仪进行3站扫描，将点云数据导入电脑。通过专业软件geomagic 打开数据，可以清晰的看见扫描结果。然后进行精细的点云去噪、平滑、滤波等操作，可以得到以下点云拼接效果图。
图1 点云拼接后效果图
黑海番鸭
三、Geomagic 建模
利用Geomagic [3]建模对点云的完整性要求较高。所以建模分为3步：①点云修复；②分快建模；③纹理映射。该方法是以点云为基础构建三角网模型和多边形网模型。通过这3步将各部分合并成
一个完整的模型。
卡瓦1.点云修复。因为在扫描的过程中，由于物体和树木的遮挡，采集的点云数据会有一小部分出现缺失，处理的时候我们只需要采取镜像的方法进行修复即可。如果获取的点云数据缺失较为严重，我们可以采取局部点云镜像。还可以结合另一台仪器采集数据，可以有效弥补数据缺失时点云建模不足。
2.分块建模。分块建模就是将一个整体的模型划分成若干个小块。以此来降低整体建模难度，同时要保证各块的完整性和一定的重叠度。比如一些屋顶具有非常不正规的外形。首先对拼接后的点云进行分割，分别获得屋顶、屋体点云，但是要注意在分割时要保留一定重叠部分。分别对两部分构建点云模型，最后将其合并为一个完整的多边形模型。分块建模不仅可以保证精度，而且提高了数据处理速度。
3.纹理映射。纹理映射又叫做纹理贴图。是将纹理空间中的纹理像素映射到屏幕空间中。可以提高图像的视觉丰富感，另图像看起来更加真实。在纹理映射的基础上，对部分纹理缺失的部位进行影像重新采集，并进行局部纹理映射，直到效果满意为止。
四、三维激光扫描技术的应用当代革命军人核心价值观
近些年，三维激光扫描技术不断发展和商业化。该技术在文物保护、城市三维建模、地形测量、建筑物变形监测、 逆向工程、竣工测量等诸多领域具有很好的潜在应用价值。
1.测绘工程领域：电站的基础地形测量、隧道监测、大坝的变形监测等。
2.结构测量方面：桥梁改扩建工程、空间位置冲突测量、三维高保真建模等。
3.建筑、古迹测量方面：建筑物内部及外观的测量保真、古迹(古建筑、雕像等)的保护测量、文物修复
等。温纳
五、结语
研究结果表明，地面三维激光扫描技术在点云重建方面有着良好的效果。可以极大提高目标物的速度与精度。与传统的测量相比较，具有快速、精度高、自动化程度更高等特点。但是，其误差影响因素也随之增多，适用距离也不是很大。地面三维激光扫描点云重建技术方法没有形成一套标准，所以，该技术还有待完善。
参考文献：
[1]史友峰，高西峰.三维激光扫描系统在地形测量中的应用[J].山
西建筑,2007,33(12):347-348.
[2]朱磊，王健，毕京学.三维激光扫描技术在变形监测中的应用[J].北京测绘,2014(5):78-82．
[3]龚书林.三维激光点云处理软件的若干关键技术[J].测绘通报
,2014(6):135-136．
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