基于三维激光扫描技术的矿区建筑物变形监测方法 被引量：35

1

作者 焦晓双 胡海峰 廉旭刚 《金属矿山》 CAS 北大核心 2018年第4期150-153,共4页

传统变形监测方法存在工作量大、监测点难以保护、监测时间长等不足,与传统监测方法相比,三维激光扫描技术具有非接触、高密度、高精度、信息量大、快速获取物体表面三维空间坐标等优点。结合相似材料模型试验,提出了基于三维激光扫描... 传统变形监测方法存在工作量大、监测点难以保护、监测时间长等不足,与传统监测方法相比,三维激光扫描技术具有非接触、高密度、高精度、信息量大、快速获取物体表面三维空间坐标等优点。结合相似材料模型试验,提出了基于三维激光扫描技术的矿区建筑物变形监测思路。首先采用全站式三维激光扫描仪分别对二维相似材料模型在5个不同开采时段进行整体扫描,将扫描数据通过点云数据后处理软件进行预处理,从中提取模型上黑白靶标即变形监测点的三维坐标;然后结合MATLAB语言编程,实现监测点由假定坐标到目标坐标的自动化转换,提高点云数据处理效率;最后根据试验得出的变形监测思路,对某矿区水塔进行了变形监测,并与全站仪的监测数据进行了对比分析。研究表明:采用三维激光扫描技术获取的水塔变形监测数据与全站仪获取的监测数据的最大误差仅为1.8 mm,远小于沉降变形监测10 mm的精度要求,可见对矿区建筑物采用三维激光扫描技术进行变形监测具有可行性。 展开更多

关键词 变形监测 三维激光扫描技术 点云数据 相似材料模型

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三维激光扫描系统在地形测量中的应用 被引量：24

2

作者 史友峰 高西峰 《山西建筑》 2007年第12期347-348,共2页

介绍了三维激光扫描的基本理论,探讨了点云数据处理的基本流程,并结合三维激光扫描系统在地形测量中的应用,说明其应用的可行性及存在的一些问题,以利于该技术的进一步研究。

关键词 三维激光扫描技术 点云数据处理 地形测量

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利用三维激光扫描技术检测建筑物平整度及垂直度 被引量：27

3

作者 王二民 郭际明 +2 位作者 杨飞 宋胜登 于旭阳 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2019年第6期85-88,共4页

利用地面三维激光扫描仪对某建筑物进行全自动高精度立体扫描,获得目标建筑物表面的三维空间点云信息,经过研究分析提出了一种根据点云提取建筑物中心轴线的方法,采用随机采样一致性算法(RANSAC)拟合直线,并采用整体最小二乘算法拟合平... 利用地面三维激光扫描仪对某建筑物进行全自动高精度立体扫描,获得目标建筑物表面的三维空间点云信息,经过研究分析提出了一种根据点云提取建筑物中心轴线的方法,采用随机采样一致性算法(RANSAC)拟合直线,并采用整体最小二乘算法拟合平面.通过分析拟合平面及拟合直线的几何特征来检测建筑物的平整度和垂直度,实测数据分析结果表明,三维激光扫描技术在建筑物立面平整度及垂直度检测中具有较高的可行性和适用性. 展开更多

关键词 三维激光扫描 点公数据 平整度 垂直度 平面拟合

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基于三维激光扫描技术的某金矿采场体积测量与计算 被引量：26

4

作者 李鹏宇 姜岳 +3 位作者 宗琪 牟占武 袁鑫 姜岩 《金属矿山》 CAS 北大核心 2018年第4期145-149,共5页

为提高黄金矿山采场验收测量精度与工作效率,以山东某黄金矿为例,应用三维激光扫描技术代替传统测量方法对该矿地下采场体积进行测量和计算。根据三维激光扫描测量模式,分析了激光扫描数据处理流程,构建了测量误差分析模型,研究了测量... 为提高黄金矿山采场验收测量精度与工作效率,以山东某黄金矿为例,应用三维激光扫描技术代替传统测量方法对该矿地下采场体积进行测量和计算。根据三维激光扫描测量模式,分析了激光扫描数据处理流程,构建了测量误差分析模型,研究了测量误差、采样间隔对采场体积计算的影响以及三维激光扫描数据格式转换与数据共享机制,探讨了三维激光扫描数据在SURPAC软件中的应用以及不同等高线间距、抽稀间距对采场体积计算精度的影响。研究表明:利用三维激光扫描技术能够快速精确获取采场三维空间数据,构建采场三维精细模型;为进一步提高采场体积的计算精度,可将三维激光扫描数据采样间隔设置为50~200 mm,等高线间距应小于0.5 m,抽稀间距不宜大于1.5 m。 展开更多

关键词 采场验收测量 三维激光扫描 点云数据 数据转换 采场体积

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地面三维激光扫描地形测量数据粗差剔除算法及实现 被引量：22

5

作者 李亮 吴侃 +1 位作者 刘虎 郝刚 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2010年第3期187-189,共3页

本文基于地面三维激光扫描技术用于地形测量时点云数据的特点,得到引起结果存在粗差的障碍物上的点云具有坡度大于实际地形上坡度的特征,并据此提出了一种实用的粗差提取算法。对算法的原理、实现过程和其中重要参数的确定进行了分析,... 本文基于地面三维激光扫描技术用于地形测量时点云数据的特点,得到引起结果存在粗差的障碍物上的点云具有坡度大于实际地形上坡度的特征,并据此提出了一种实用的粗差提取算法。对算法的原理、实现过程和其中重要参数的确定进行了分析,并编程实现了算法。最后,应用实例对粗差提取效果进行了检验,证明了算法的可行性和可靠性。 展开更多

关键词 三维激光扫描 点云 粗差剔除 地形测量

原文传递

三维激光扫描数据配准方法 被引量：17

6

作者 官云兰 程效军 +1 位作者 张明 鲁铁定 《工程勘察》 CSCD 北大核心 2008年第1期53-57,共5页

三维激光扫描是近年来兴起的一种全新的测量技术,能快速获取研究物体表面海量的3D坐标信息,即点云。由于三维激光扫描具有数据获取速度快、精度高、不接触物体等优点,因此利用点云进行场景的三维重建成为人们研究的热点,其中点云配准是... 三维激光扫描是近年来兴起的一种全新的测量技术,能快速获取研究物体表面海量的3D坐标信息,即点云。由于三维激光扫描具有数据获取速度快、精度高、不接触物体等优点,因此利用点云进行场景的三维重建成为人们研究的热点,其中点云配准是其中的关键技术之一。本文简述了点云配准的概念,对各种点云配准方法进行了阐述及分析,总结了当前点云配准中存在的问题及进一步的研究方向。 展开更多

关键词 三维激光扫描 点云 点云配准 最邻近点迭代法(ICP)

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基于地面三维激光扫描技术的林木胸径提取算法分析 被引量：16

7

作者 刘伟乐 林辉 +1 位作者 孙华 严恩萍 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期111-115,共5页

胸径是树木最重要的测树因子之一，其精度直接影响材积的测定。传统的树木胸径测量效率低，范围较小；采用遥感反演间接测量胸径，精度较低，且不能直接获取单木的点云数据。本文利用三维激光扫描技术提取立木的3D点云数据，提出一种自... 胸径是树木最重要的测树因子之一，其精度直接影响材积的测定。传统的树木胸径测量效率低，范围较小；采用遥感反演间接测量胸径，精度较低，且不能直接获取单木的点云数据。本文利用三维激光扫描技术提取立木的3D点云数据，提出一种自动、高效提取单木胸径的算法。利用三维激光扫描仪对样地8棵杨树进行扫描，得到三维点云数据；同时，开展数据分割、精简、降噪处理，得到简化后的点云数据，最后对提取的胸径点云数据进行分层设置，将截取层厚度设置为0，0～1，1～2，2～3cm4个等级，利用快速凸包算法将点云数据闭合成一个多边形，运用ArcEngine控件调用ArcGIS中测算多边形长度的方法计算闭合平面周长，换算出立木胸径值，并结合同步实测数据与传统算法、拟合圆算法进行对比试验。结果表明：采用传统算法、拟合圆算法和快速凸包算法的模型决定系数R^2分别为0．857、0．941和0．957，说明运用快速凸包算法提取立木胸径是一种高效且比较可行的方法。 展开更多

关键词 林业遥感 单木胸径 三维激光扫描 点云数据 快速凸包算法

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基于激光点云的3维可视化方法 被引量：13

8

作者 周克勤 赵煦 丁延辉 《测绘科学技术学报》 北大核心 2006年第1期69-72,共4页

介绍了利用3维激光点云与数字影像,生成云冈石窟正射影像的原理与方法。采用激光扫描与数码相机同步获取石窟、石佛的3维点云与数字影像,建立点云与数字影像映射关系模型,将影像的纹理信息赋予3维点云模型,实现点云模型真彩色3维可视化... 介绍了利用3维激光点云与数字影像,生成云冈石窟正射影像的原理与方法。采用激光扫描与数码相机同步获取石窟、石佛的3维点云与数字影像,建立点云与数字影像映射关系模型,将影像的纹理信息赋予3维点云模型,实现点云模型真彩色3维可视化,并在此基础上生成正射影像图。研究成果对于历史遗迹、文物保护与修复具有重要意义。 展开更多

关键词 激光扫描 点云 3维可视化 正射影像图

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三维激光扫描技术在分方测量中的应用研究 被引量：15

9

作者 欧斌 黄承亮 《城市勘测》 2012年第2期123-125,共3页

采用应用研究与生产相结合的方法,介绍了地面三维激光扫描技术在分方测量中的数据采集,并对采集数据进行拼接、裁剪、植被剔除、抽稀和方量计算等操作,讨论了三维激光扫描技术在分方测量领域内的可行性、技术优势、测量方法和数据处理方... 采用应用研究与生产相结合的方法,介绍了地面三维激光扫描技术在分方测量中的数据采集,并对采集数据进行拼接、裁剪、植被剔除、抽稀和方量计算等操作,讨论了三维激光扫描技术在分方测量领域内的可行性、技术优势、测量方法和数据处理方法,并将地面三维激光扫描技术与常规测量方法在数据采集上进行对比,得到定量的分析结果。 展开更多

关键词 三维激光扫描 分方测量 点云数据

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三维激光扫描技术在隧道工程竣工测量中的应用研究 被引量：14

10

作者 孔祥玲 欧斌 《城市勘测》 2013年第2期100-102,共3页

应用研究与生产相结合的方法,介绍了地面三维激光扫描技术在城市轨道交通隧道工程竣工测量中的数据采集流程,并对采集数据进行拼接裁剪、图形定位、影像匹配、抽稀和线状地物提取等操作,讨论了三维激光扫描技术在隧道竣工测量领域内应... 应用研究与生产相结合的方法,介绍了地面三维激光扫描技术在城市轨道交通隧道工程竣工测量中的数据采集流程,并对采集数据进行拼接裁剪、图形定位、影像匹配、抽稀和线状地物提取等操作,讨论了三维激光扫描技术在隧道竣工测量领域内应用的可行性、技术优势、测量方法和数据处理方法。 展开更多

关键词 三维激光扫描 轨道交通 隧道竣工测量 点云数据

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异形建筑的无人机点云与地面三维激光扫描点云配准 被引量：13

11

作者 经皓然 徐敬海 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第6期32-39,共8页

高耸的异形建筑适合用三维激光扫描仪进行测量建模。但在实际运用中,地面三维激光扫描仪因视角受限,会导致点云模型缺失。而无人机倾斜摄影点云虽较为完整,但底部较差且精度较低。将两种点云模型进行配准,可完善单一点云模型的不足。但... 高耸的异形建筑适合用三维激光扫描仪进行测量建模。但在实际运用中,地面三维激光扫描仪因视角受限,会导致点云模型缺失。而无人机倾斜摄影点云虽较为完整,但底部较差且精度较低。将两种点云模型进行配准,可完善单一点云模型的不足。但两者配准的难点为两种点云模型的精度、密度、尺寸的差别和两种坐标系存在任意角度的偏差。针对这一难点,本文论述了点云配准的流程,介绍了两种点云的配准参数及计算方法,选择两种点云的重叠部分进行高精度同名区域的划分,在同名区域中选取同名特征点对同名区域进行配准。选取某异形建筑天宝阁进行试验,对比分析了本文方法,验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 地面三维激光扫描仪 倾斜摄影 点云 配准 异形建筑

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地面三维激光扫描点云配准研究综述 被引量：11

12

作者 蒋荣华 《科技创新与生产力》 2016年第12期80-83,共4页

简要介绍了三维激光扫描技术,阐述了地面三维激光扫描仪工作原理,根据点云配准的概念,通过研读前人研究成果,归纳总结了目前的点云数据配准研究状况,指出了当前点云数据配准研究现状中存在的问题,并提出了进一步研究的方向。

关键词 三维激光扫描 点云配准 点云 ICP算法

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基于几何特征的点云分割算法研究进展 被引量：11

13

作者 巩育江 庞亚军 +1 位作者 王汞 白振旭 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期326-336,共11页

点云是3维图像的一种特殊数据形式,正逐渐成为3维图像信息处理的研究热点;点云分割是点云数据处理的重要步骤,对算法的结果有直接影响;基于3维图像几何特征的点云分割算法结构简洁、运算结果稳定性强,且易于调整,在实际应用中占有主要... 点云是3维图像的一种特殊数据形式,正逐渐成为3维图像信息处理的研究热点;点云分割是点云数据处理的重要步骤,对算法的结果有直接影响;基于3维图像几何特征的点云分割算法结构简洁、运算结果稳定性强,且易于调整,在实际应用中占有主要地位。对最近几年涌现出来的基于几何特征的点云分割方法进行了梳理,根据每种方法的理论基础和应用特点将算法归纳为基于边缘检测、表面特征和模型拟合的点云分割方法,分析了各类算法的特点和存在的主要问题,并进行了算法性能比较,分析了影响点云分割算法效率的主要因素,最后对未来的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 激光技术 3维图像 激光雷达 点云分割 几何特征

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Riegl VZ-400三维激光扫描仪数据的建模的研究 被引量：11

14

作者 王旭 王昶 《北京测绘》 2013年第2期55-57,99,共4页

三维激光扫描技术是近年来发展起来的一门新技术,其在众多领域中有非常广阔的应用前景。本文介绍了三维激光扫描仪目前的应用现状,以及原理和数据后处理方法。最后通过青海玉树山体建模实例叙述了Riegl VZ-400扫描仪如何获取数据、点云... 三维激光扫描技术是近年来发展起来的一门新技术,其在众多领域中有非常广阔的应用前景。本文介绍了三维激光扫描仪目前的应用现状,以及原理和数据后处理方法。最后通过青海玉树山体建模实例叙述了Riegl VZ-400扫描仪如何获取数据、点云数据的拼接及三维模型的建立。 展开更多

关键词 三维激光扫描仪 数据获取 点云拼接 三维建模

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采用激光扫描点云拟合自由曲面的重构特性研究 被引量：10

15

作者 张玉香 张兴军 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期351-355,共5页

三维激光扫描仪可快速获取物体表面离散点云,研究了离散点云曲面拟合以及提高曲面品质的方法。讨论了控制点、曲面阶次、节点数等因素对曲面重构精度的影响,控制顶点的增减与位置改变直接导致重构曲面控制网格的变化和曲面拟合精度,对... 三维激光扫描仪可快速获取物体表面离散点云,研究了离散点云曲面拟合以及提高曲面品质的方法。讨论了控制点、曲面阶次、节点数等因素对曲面重构精度的影响,控制顶点的增减与位置改变直接导致重构曲面控制网格的变化和曲面拟合精度,对于百万点云数量,剖分为100个四边域面片,选用60～80个控制点比较适宜。通过提高曲面拟合阶次和节点数,可有效提高曲面重构精度,当曲面阶次为4×4,节点数为5×5,光顺系数为0.7000时,曲面-点云最大偏差为0.0408 mm。 展开更多

关键词 三维激光扫描 自由曲面重建 曲面-点云误差 光顺性

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三维激光扫描技术在历史建筑物测绘中的应用 被引量：10

16

作者 刘永锋 李翅 +2 位作者 周凯 李浩 刘传逢 《城市勘测》 2018年第2期90-94,共5页

针对结构复杂的历史建筑物给传统测绘带来的"难测绘""精度低""工期长"等痛点,在分析三维激光扫描技术特点的基础上,本文探索性地采用徕卡公司最新生产的第八代高精度三维激光扫描仪P40获取历史建筑物内... 针对结构复杂的历史建筑物给传统测绘带来的"难测绘""精度低""工期长"等痛点,在分析三维激光扫描技术特点的基础上,本文探索性地采用徕卡公司最新生产的第八代高精度三维激光扫描仪P40获取历史建筑物内外部结构的三维点云数据。利用专业的点云数据处理软件Cyclone 9.1及Auto CAD插件Cloud Worx对获取到的点云数据进行拼接、坐标系归一化、去噪、合并、切割、提取轮廓线等一系列操作,最终顺利绘制出了扫描建筑物的各个立面图及分层平面图,以CAD线划图的形式还原了该历史建筑物的原貌。结果表明,三维激光扫描技术在结构复杂、变形严重的历史建筑物原貌恢复方面具有传统测绘方法不可比拟的优势,无疑是今后传统测绘转型升级的一个重点新方向。 展开更多

关键词 三维激光扫描 点云数据 历史建筑物 测绘

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基于地面三维激光扫描的高速公路沉陷量自动提取与分析研究 被引量：9

17

作者 赵立都 陈波 +5 位作者 刘国强 吴逸飞 周银 杨宇鹏 郭彤 韩达光 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期14-19,共6页

高速公路运维过程中,路面沉陷是影响行车安全的关键,传统多采用水准测量等技术方法,存在工作量大、周期长、易受外界条件影响等缺点。提出一种通过地面三维激光扫描点云自动判别路面沉陷的算法和分析方法,该方法先采用基于几何特征与迭... 高速公路运维过程中,路面沉陷是影响行车安全的关键,传统多采用水准测量等技术方法,存在工作量大、周期长、易受外界条件影响等缺点。提出一种通过地面三维激光扫描点云自动判别路面沉陷的算法和分析方法,该方法先采用基于几何特征与迭代最邻近点算法相结合的方法进行点云配准,配准数据经过点云分类识别后,基于滑动窗口法提取道路特征线,建立高速公路的路面模型,并通过分析该模型得到沉陷区域、位置和沉陷深度等指标。为验证算法的可靠性与准确性,以一段运营维护阶段的高速公路为研究对象进行分析实验。通过算法处理与实测路面模型分析,发现距离高速公路实验段起点45 m处存在深度达40 cm的沉陷区。分析结果表明,采用提出的对激光点云数据处理算法和路面模型分析方法,可以高效、准确分析高速公路路面的沉陷情况。该方法的成功应用,对三维激光扫描技术的在交通领域的深度应用和有效推广有重要意义。 展开更多

关键词 道路工程 地面三维激光扫描 点云 道路沉陷监测 道路特征线提取

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隧道断面自动提取方法研究 被引量：9

18

作者 许磊 王长进 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2016年第8期94-99,共6页

研究目的:在隧道施工和运营期间,需要经常测量隧道结构断面,传统基于全站仪或断面仪的方法测量效率较低。采用地面三维激光扫描仪,对隧道进行分站式扫描,将各站扫描点云进行拼接融合,可以快速获得整条隧道激光点云。目前基于激光点云的... 研究目的:在隧道施工和运营期间,需要经常测量隧道结构断面,传统基于全站仪或断面仪的方法测量效率较低。采用地面三维激光扫描仪,对隧道进行分站式扫描,将各站扫描点云进行拼接融合,可以快速获得整条隧道激光点云。目前基于激光点云的隧道断面提取都是针对圆形和矩形的隧道形状,不适用多种结构类型的隧道。本文提出一种基于射线相交的隧道断面自动测量方法,满足多种隧道结构断面测量要求,并结合工程实际对该方法的精度和可靠性进行验证。研究结论:(1)利用三维激光点云数据进行隧道断面自动测量,不仅效率高,而且精度高;(2)基于八叉树算法对离散点云进行组织管理,采用随机采样一致性算法对数据进行滤波,实现断面点云噪声点剔除;(3)采用矩形分割算法实现隧道断面点云快速分割,基于射线相交的方法可实现多种设计形状的结构断面测量;(4)该研究结果可应用于施工或运营期间多种设计形状的隧道结构断面自动测量。 展开更多

关键词 隧道断面 三维激光扫描 点云分割 随机采样一致性

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基于法向偏差的隧道点云去噪算法 被引量：7

19

作者 邓辉 蓝秋萍 +2 位作者 廖威 田青红 李子宽 《测绘工程》 CSCD 2018年第1期59-63,共5页

针对隧道类似圆柱的形态特征以及三维点云法向对噪声的敏感性,设计一种剔除由通行车辆和隧道内壁悬挂物所造成噪声点的方法。该方法利用点云的大量法向量鲁棒地估计出精确的隧道轴向,并根据点云法向与隧道轴向的偏差识别出可靠的隧道表... 针对隧道类似圆柱的形态特征以及三维点云法向对噪声的敏感性,设计一种剔除由通行车辆和隧道内壁悬挂物所造成噪声点的方法。该方法利用点云的大量法向量鲁棒地估计出精确的隧道轴向,并根据点云法向与隧道轴向的偏差识别出可靠的隧道表面点,然后参照可靠点完成噪声点的进一步确认。利用仿真数据和真实的高速公路隧道扫描点云实验结果证明该方法的有效性和精确性。 展开更多

关键词 三维激光扫描 隧道中轴 法向偏差 点云去噪 高斯映射

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三维激光扫描技术在地表沉陷监测中的应用 被引量：7

20

作者 曾凯 姜岩 《地矿测绘》 2015年第2期28-30,共3页

首先阐述了三维激光扫描系统的数据采集流程,然后介绍了点云去噪、配准、拼接等数据预处理的方法,并将三维激光扫描技术与RTK技术相结合应用于地表开采沉陷监测中。实践表明,利用三维激光扫描技术可以满足矿区地表开采沉陷监测的需要。

关键词 三维激光扫描技术 点云数据 地表沉陷监测 RTK

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