毕业设计-三维激光扫描技术的发展及应用.doc

目 录 1 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 研究背景 1 1.3 研究的目的 2 1.4 选题意义 3 2 三维激光扫描技术的扫描仪器 3 3 三维激光扫描技术系统 4 3.1 三维激光扫描系统的组成 4 3.2 三维激光扫描仪的工作原理 6 3.3 三维激光测距原理 7 3.3.1 三角法的原理 7 3.3.2 脉冲测距法的原理 8 3.3.3 相位测距法的原理 9 3.4 三维激光测角原理 9 3.4.1 角位移测量 9 3.4.2 线位移测量 10 4 激光的性质 11 4.1方向性好 11 4.2单色性 11 4.3相干性极好 12 4.4光脉冲宽度可以极窄 12 4.5激光的高亮度性 12 4.6激光的高单色性 13 4.7激光的高度定向性 13 5 三维激光扫描技术的数据处理 14 5.1 三维激光扫描测量技术误差来源 14 5.2 三维激光扫描测量技术的数据处理方法 15 6 三维激光扫描技术的特点 16 7三维激光扫描技术的应用 17 7.1 在建筑物重建与恢复中的应用 17 7.2 在测绘中的应用 18 7.2.1 立体模型的建立 18 7.2.2 滑坡监测 21 7.2.3文物修复 21 7.2.4边坡变形监测 21 7.2.5 城镇地籍测量 22 7.3在抗震救灾中的应用 22 8总结与展望 22 致谢 24 参考文献 25 三维激光扫描技术的发展及应用 摘 要 三维激光扫描技术是一种新兴的全自动高精度立体扫描测绘技术。它是一项新的数据 获取手段，利用三维激光扫描仪能够高效、精确、快速、地测量目标的三维影像数据， 打破了传统的测量和数据处理方法，开创全新的研究和应用领域。三维激光扫描测量技 术, 能够在任何复杂的现场环境及空间中进行扫描操作, 并直接将各种大型的、复杂的、不规则、标准或非标准等实体或实景的三维数据完整的 采集到电脑中，进而快速重构出目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据。 比传统的测量和数据处理方法具有简单、精确、快速等特点。本文主要介绍了三维激光 扫描技术的工作原理、技术特点、扫描仪器、数据处理、主要应用和发展方向等几方面 的状况，重点介绍三维激光扫描技术在工程测量领域的应用。 关键词 三维激光扫描 扫描仪器 扫描系统 工作原理 数据处理 技术特点 主要应用 发展趋势 THE DEVELOPMENT AND APPLICATION OF 3D LASER SCANNING TECHNOLOGY ABSTRACT 3D laser scanning technology is an advanced fully automatic high- precision three-dimensional scanning technology. As a new means of data acquisition, 3D laser scanner can be fast, accurate and efficient measurement of the target three-dimensional image data, breaking the traditional measurement and data processing methods, has won a new field of research and application. Three-dimensional laser scanning technology can go deep into the complex field environment and space scanning operation to the computer directly to a variety of large, complex, irregular, three- dimensional data of the standard or nonstandard entities or real complete collection, and then quickly reconstruct the three-dimensional model of the target line, face, body, space, cartographic data. Simple, accurate and efficient than the traditional measurement and data processing methods. This paper describes the 3D laser scanning technology works, technical characteristics