基于地面三维激光扫描技术的三维模型重建文献综述.doc

【基于地面三维激光扫描技术的三维模型重建】 三维激光扫描技术是一种先进的科技手段，广泛应用于工业测量和空对地观测，能快速构建特定目标的三维模型。这种技术突破了传统测量的限制，提供了快速、非接触、高精度的量测方式。地面三维激光扫描系统与传统的激光测距法不同，它能连续自动获取大量空间数据，极大地提升了效率和精度。 **一、三维激光扫描技术原理** 三维激光扫描仪基于面的数据采集，生成的原始数据是点云数据。扫描仪发射激光脉冲，经过物体反射后返回，通过计算往返时间确定距离。同时，编码器记录横向和纵向扫描角度，将这些信息整合到自定义坐标系中。根据扫描平台的不同，三维激光扫描仪可分为空中（机载或星载）、地面和便携式三种类型，适用于不同距离和环境的测量需求。 **二、三维激光扫描仪的分类** 1. **短距离激光扫描仪**：适用于小规模模具测量，精度高，速度快。 2. **中距离激光扫描仪**：常用于室内空间和大型模具的测量。 3. **长距离激光扫描仪**：适用于大型结构如建筑、矿山等的测量。 4. **航空激光扫描仪**：结合精确导航系统，适用于大范围地形扫描。 **三、三维激光扫描系统工作流程** 1. **数据获取**：通过自动控制技术，连续采集点云数据，关注数据完整性、分辨率设置和标靶布设。 2. **数据加工处理**：包括数据拼接，去除噪声，确保点云数据质量。 3. **数据建模**：通过预处理后的点云数据，生成一致的多边形网格模型，保持几何特征和邻接关系。 **四、三维模型重建** 1. **点云模型**：全面扫描目标物，形成由三维点云组成的表面模型。 2. **控制测量**：设置测量控制网，分为平面和高程控制，遵循“整体-局部”、“控制-碎部”原则。 3. **三维激光数据采集**：使用三维激光扫描仪收集目标物的数据，构建详细的三维模型。 基于地面三维激光扫描技术的三维模型重建是现代空间信息获取的重要手段，涵盖了从测量原理、设备分类到工作流程的全过程。该技术的应用不仅提高了工作效率，还在多个领域如建筑、地质、考古等提供了前所未有的数据支持和分析能力。