Faro Focus3D三维激光操作流程

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Faro Focus3D三维激光操作流程
据达数云 推动文化遗产数字化 武汉海达数云技术有限公司 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。FARO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。 FARO三维扫描仪尺寸为24x20x10Cm2 重量:5kg 采用集成彩色相札,7000w像素的无视差彩色相机 高性能电池可持续上作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)x360°(平) 数据处理流程分为:外业激光数捃采集、内激光数据拼接、后期三维建模、数据集成系统 三维激光扫描仪工作原理 无论扫描仪的类型如何,三维激光扫描仪的枃造原理都是相似的。三维激光扫描仪的主要 构造是由一台髙速精确的激光测距仪,配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜 激光测距仪主动发射激光,同时接受由白然物表面反射的信号从而可以进行测距,针对每一个 扫描点可测得测站至扫描点的斜距,再配合扫描的水平和垂直方向角,可以得到每一扫描点与 测站的空间相对坐标。如果测站的空间坐标是已知的,那么则可以求得每一个扫描点的三维坐 标 点云坐标测量原理如下图所示。被测点云的三维坐标在三维激光扫描仪确定的左手坐标系 中定义,XY面为横向扫描面,Z轴与樻向扫描面垂直。 据达数云 推动文化遗产数字化 武汉海达数云技术有限公司 P(X丫Y,z a 个地面三维激光扫描系统主要由三部分组成:扫描仪、控制器(计算机)和电源供应系统 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CCD和仪器内部控制和校 正系统等。在仪器通过两个同步反射镜快速而有序地旋转,将激光脉冲发射体发出的窄束激光脉 冲依次扫过被测区域,测量每个激光脉冲从发出经被测物表面再返回仪器所经过的时间(或者相 位差)来计算距离,同时内置精密吋钟控制编码器,同步测量每个激光脉冲橫冋扫描角度观测值 α和纵向扫描角度观测值θ,因此任意一个被测云点P的三维坐标 X=Scos bcos a y= Secos bsin a Z=SSin e 为 激光扫描系统的原始观测数据除了两个角度值和一个距离值,还有扫描点的反射强度Ⅰ, 用来给反射点匹配颜色。拼接不同站点的扫描数据时,需要用公共点进行变换,以统一到同一个 坐标系统中,公共点多采用球形目标。 据达数云 推动文化遗产数字化 武汉海达数云技术有限公司 Faro photon20三维激光扫描仪工作原理示意图 外业数据采集 外业踏勘 每个项目开始之前,必须对需要采集薮据的地点进行踏勘,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。 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, 据达数云 推动文化遗产数字化 武汉海达数云技术有限公司 返航 □17:15FAR 操作员: Default Operator 项目: Default Project 选择配置文件:室外20m 眼睛安全距高[m]个10.61→3.24 分辨率MPs]452质量4x [mmss]0836 Start Scan 参数 查看扫描 管理 家口夺 根据界面上的消息检査ˉ遍仪器的电量,sd卡的读取情况,和吋间是否准确。仪器为触摸 屏操作,点击管理选项,进入管理对话框, 据达数云 推动文化遗产数字化 武汉海达数云技术有限公司 管理 口17:17FAR 返航 合 项目 配置文件 操作员 常规设置 服务 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, 据达数云 推动文化遗产数字化 武汉海达数云技术有限公司 选择配置文件 17:15PR 扫描参数 ?合 ①选择配置文件 室内…10m 室内10m 室外20m 室外20m.. √> (<预览 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,扫搆就越精细,每站所花費的扫插时间也更 长。一般这个参数根据需要来选。界面如下, 据达数云 推动文化遗产数字化 武汉海达数云技术有限公司 「分辨率/质量 口17:16FARo 扫描参数 ①更改分辨率和质量: 分辨率 质量 扫描持续时间 1/4 4x Thh: mm ss] 约00:09:06 扫描尺寸[P -8xX 10240x4338 MPts 44.4 1/32 点距高 1x [mm/10m] 6.136 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 °到°,水平区域是°到°,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。 据达数云 推动文化遗产数字化 武汉海达数云技术有限公司 〖扫描区域 口17:16FAR 扫描参数 ?合 垂值区域[?] 62.5 to 90.0 (>水平区n( 0.0 0 360.0 全部区域 返回上一层页面,根据需要选择彩色扫描或者黑白扫措。选好后返叵主界面,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,

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