一种三维激光扫描系统的设计及参数标定 被引量：19

1

作者 蔡军 赵原 +1 位作者 李宇豪 解杨敏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2208-2216,共9页

基于三维激光扫描系统的移动机器人动态环境地图构建技术是机器人智能感知技术的重要组成部分,而三维激光扫描系统的设计及标定技术对于地图构建的精度有决定性的影响。针对应用于小型移动机器人的三维激光扫描系统低成本、小型化的需求... 基于三维激光扫描系统的移动机器人动态环境地图构建技术是机器人智能感知技术的重要组成部分,而三维激光扫描系统的设计及标定技术对于地图构建的精度有决定性的影响。针对应用于小型移动机器人的三维激光扫描系统低成本、小型化的需求,设计了一套由高精度旋转云台和小型二维激光测距传感器组成的三维激光扫描系统,并提出了一种新的系统参数标定方法以提高三维扫描测量的准确度。该方法使用镂空圆孔标定板作为标定对象以完成对三维扫描特征自动准确获取,并根据非线性最小二乘法对三维激光扫描系统的参数进行优化计算。实验结果表明,所设计的三维激光扫描系统能够准确地测量周围环境的三维信息,实现了以低成本获得高质量环境建模的三维扫描数据技术。 展开更多

关键词 移动机器人 二维激光测距传感器 三维激光扫描系统 标定板设计 参数标定

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基于移动三维激光扫描的地铁隧道结构监测方法 被引量：19

2

作者 杜荣武 翁顺 +3 位作者 曾铁梅 陈世杰 温凯伦 吴贤国 《土木工程与管理学报》 北大核心 2020年第1期139-145,共7页

地铁隧道为超长线状结构,传统健康监测技术通过埋设传感器来诊断评估结构安全状态,存在传感器需求量大、监测点布设复杂、采集传输硬件的安装维护困难等缺点。本文针对传统健康监测技术的缺点,建立了基于移动三维激光扫描的地铁隧道三... 地铁隧道为超长线状结构,传统健康监测技术通过埋设传感器来诊断评估结构安全状态,存在传感器需求量大、监测点布设复杂、采集传输硬件的安装维护困难等缺点。本文针对传统健康监测技术的缺点,建立了基于移动三维激光扫描的地铁隧道三维全景监测系统。该系统采用移动三维激光扫描技术,通过沿轨道匀速移动三维扫描仪,提取地铁隧道管片和轨道的三维点云数据。通过对点云数据的切片、去噪、曲线拟合处理后,计算隧道的断面变形值、净空收敛值、管片错台值和轨道的轨距变化值,并与隧道的设计值比较,分析判断各指标参数的健康度,进而评估隧道的健康状况。分析结果表明:移动三维激光扫描技术能高精度、高效率地监测地铁的断面变形、净空收敛、管片错台和轨道变形,在超长线状隧道运营管理中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 健康监测 地铁隧道 移动三维激光扫描 点云 变形

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移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中的应用 被引量：18

3

作者 樊廷立 唐超 王柄强 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2020年第9期50-53,共4页

盾构隧道收敛监测是地铁运营检测的重要监测部分。针对收敛尺、全站仪、断面仪和巴塞特收敛系统、站式扫描仪等传统监测设备和监测方法的缺陷,本文提出一种基于移动三维激光扫描的新型收敛监测方法。移动三维激光扫描技术是利用二维断... 盾构隧道收敛监测是地铁运营检测的重要监测部分。针对收敛尺、全站仪、断面仪和巴塞特收敛系统、站式扫描仪等传统监测设备和监测方法的缺陷,本文提出一种基于移动三维激光扫描的新型收敛监测方法。移动三维激光扫描技术是利用二维断面扫描仪结合移动轨道车、惯性导航定位及编码器等多种传感器协同作业,通过人工推行扫描的方式全面获取隧道结构点云数据。结合自动化点云处理软件对管片断面收敛进行分析,实现地铁隧道收敛的快速全面监测,弥补了传统收敛监测效率低、断面监测不完善的缺点。工程应用实例结果表明,该方法不仅可以实现隧道收敛快速、高效监测,而且获取的海量点云数据可进一步深度挖掘,为地铁隧道的安全监测提供基础数据,保障地铁安全运行。 展开更多

关键词 盾构隧道 运营检测 收敛监测 移动三维激光扫描 二维断面扫描仪

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移动三维激光扫描在运营地铁维保中的应用 被引量：11

4

作者 许诗旋 《地理空间信息》 2021年第11期147-150,I0009,共5页

提出了利用移动三维激光扫描技术进行盾构隧道维保监测的思路,并在实际运营地铁盾构隧道维保工作中进行了应用。实测结果表明,该技术能准确测量出盾构隧道水平直径,并体现其变化过程,适用于运营期地铁隧道的维保监测。

关键词 移动三维激光扫描 运营地铁 盾构隧道 维保 隧道监测

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移动三维激光扫描技术在地铁隧道断面检测中的应用 被引量：9

5

作者 丁孝兵 杨坤 陆庆虾 《城市勘测》 2021年第2期157-160,共4页

随着城镇化进程的不断推进,地铁成为城市公共交通的重要组成部分,为确保其安全运营,地铁隧道检测显得尤为重要。本文在阐明移动三维激光扫描技术进行隧道检测原理的基础上,介绍了利用该技术开展隧道断面检测的关键流程,并以珠三角某市... 随着城镇化进程的不断推进,地铁成为城市公共交通的重要组成部分,为确保其安全运营,地铁隧道检测显得尤为重要。本文在阐明移动三维激光扫描技术进行隧道检测原理的基础上,介绍了利用该技术开展隧道断面检测的关键流程,并以珠三角某市地铁盾构区间扫描实践为例,对扫描结果进行了分析,实践证明该方法可靠、高效,更加符合隧道断面检测发展需求。 展开更多

关键词 移动三维激光扫描 隧道检测 水平直径 内壁影像

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基于移动三维激光扫描技术的隧道管片错台检测 被引量：8

6

作者 成枢 桑泽磊 +2 位作者 吴勇 郑佳佳 卢建军 《测绘与空间地理信息》 2022年第4期5-9,共5页

地铁隧道管片错台检测是保证地铁安全运营的重要工作,传统错台检测主要依赖人工巡检,由于天窗期短、隧道结构复杂,存在效率低、易漏检、成果难以量化等缺点。本文提出了一种基于移动三维激光扫描技术的错台检测方法,通过对点云数据生成... 地铁隧道管片错台检测是保证地铁安全运营的重要工作,传统错台检测主要依赖人工巡检,由于天窗期短、隧道结构复杂,存在效率低、易漏检、成果难以量化等缺点。本文提出了一种基于移动三维激光扫描技术的错台检测方法,通过对点云数据生成的正射影像图进行环缝识别,提取环缝两侧断面,采用RANSAC-LSM方法对断面点云进行去噪、拟合,再将两侧断面套合即可分析管片错台情况。最后以杭州地铁某区间为例进行错台检测,并选取72处错台成果进行人工复核。结果表明:基于移动三维激光扫描技术进行错台检测,整体精度在±3 mm以内,能够满足盾构隧道管片错台检测要求,在地铁隧道安全检测中具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 移动三维激光扫描 地铁隧道 随机采样一致性 断面拟合 管片错台

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三维激光扫描技术在隧道限界中的应用 被引量：6

7

作者 闫晓楠 宋洪英 +2 位作者 徐奇 霍燕涛 程潇 《地理空间信息》 2023年第2期146-148,共3页

针对新建地铁区间隧道限界是影响地铁安全运营重要因素之一,基于移动式三维激光扫描技术对新建地铁车站、隧道进行三维激光扫描作业,结果表明区间隧道管片椭圆度整体在10‰以内,椭圆度最大为12.5‰,椭圆度最小为1.6‰,整体拼装质量安全... 针对新建地铁区间隧道限界是影响地铁安全运营重要因素之一,基于移动式三维激光扫描技术对新建地铁车站、隧道进行三维激光扫描作业,结果表明区间隧道管片椭圆度整体在10‰以内,椭圆度最大为12.5‰,椭圆度最小为1.6‰,整体拼装质量安全可靠;隧道水平直径与标准直径间存在偏差,最大偏差为41.7 mm,最小偏差为-0.8 mm,平均偏差为15.7 mm;对车站滑动门进行限界检测分析,发现共计存在15道滑动门侵界现象,侵界长度最大值为30.2 mm,最小值为2.2 mm,平均值为17.6 mm,侵界均为防踏空胶条不影响行车安全,移动式三维激光扫描技术为列车开通运营提供安全数据支持。 展开更多

关键词 移动式 三维激光扫描 隧道 椭圆度 水平直径 限界

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静站式与移动式三维激光扫描的精度对比分析 被引量：5

8

作者 陈富强 《地理空间信息》 2023年第1期140-142,共3页

针对传统隧道变形监测周期长、工作量大、覆盖率低,而三维激光扫描具有效率高、点位全、方便快捷的特点,利用静站式与移动式三维激光扫描分别对控制点坐标进行提取,并对其精度进行评估。实验结果表明,X方向上静站式与移动式三维激光扫... 针对传统隧道变形监测周期长、工作量大、覆盖率低,而三维激光扫描具有效率高、点位全、方便快捷的特点,利用静站式与移动式三维激光扫描分别对控制点坐标进行提取,并对其精度进行评估。实验结果表明,X方向上静站式与移动式三维激光扫描的最大偏差分别为5.9 mm和9.9 mm;Y方向上静站式与移动式三维激光扫描的最大偏差分别为5.6 mm和9.7 mm;H方向上静站式与移动式三维激光扫描的最大偏差分别为5.6 mm和10.0 mm。静站式三维激光扫描仪测得的控制点坐标偏差平均值分别为4.32 mm、4.84 mm和4.49 mm;移动式三维激光扫描仪测得的控制点坐标偏差平均值分别为7.59 mm、7.37 mm和8.00 mm。 展开更多

关键词 静站式 移动式 三维激光扫描 控制点

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移动三维激光扫描轨检小车在地铁盾构隧道椭圆度检测中的应用 被引量：6

9

作者 刘永锋 李翅 +2 位作者 黄兵杰 赵茹玥 曾攀立 《城市勘测》 2020年第6期119-122,共4页

地铁盾构隧道管片在理论上要求是圆形的,但是由于盾构管片在生产、运输、安装和使用过程中均会出现偏差,如果偏差过大,则会严重影响使用,甚至导致交通事故的发生。因此采用椭圆度(也叫不圆度)来量化盾构隧道管片的不圆程度。地铁盾构隧... 地铁盾构隧道管片在理论上要求是圆形的,但是由于盾构管片在生产、运输、安装和使用过程中均会出现偏差,如果偏差过大,则会严重影响使用,甚至导致交通事故的发生。因此采用椭圆度(也叫不圆度)来量化盾构隧道管片的不圆程度。地铁盾构隧道衬砌结构椭圆度过大时通常都会伴有管片掉块、裂缝、渗漏水等表观现象,因此对地铁隧道的椭圆度进行检测对隧道的运营维护具有重要意义。本文介绍了采用移动式三维激光扫描轨检小车进行点云数据获取的原理及地铁隧道管片椭圆度计算的方法,并在此基础上结合武汉市实际地铁工程测量项目,利用徕卡SiTrack:One移动式三维激光扫描系统对该方法进行了验证。结果表明,相较于传统椭圆度检测方法,移动式三维激光扫描轨检小车具有效率高、精度高、人工干预少等优势,在地铁高速发展的未来具有极大的应用潜能。 展开更多

关键词 轨检小车 移动式三维激光扫描 地铁盾构隧道 椭圆度检测

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背包式移动三维激光扫描系统在铁路勘测中的应用 被引量：5

10

作者 王培峰 《铁道建筑技术》 2021年第10期77-81,共5页

当前铁路勘测已初步形成"空-天-地"一体化数据测量与处理体系,但仍存在数据采集盲区。背包式移动三维激光扫描系统具有环境适应性强、作业效率高、成果精度高等优点,能够有效弥补当前铁路勘测过程中的不足。本文介绍背包式移... 当前铁路勘测已初步形成"空-天-地"一体化数据测量与处理体系,但仍存在数据采集盲区。背包式移动三维激光扫描系统具有环境适应性强、作业效率高、成果精度高等优点,能够有效弥补当前铁路勘测过程中的不足。本文介绍背包式移动三维激光扫描系统及其测量作业过程,探讨背包式移动三维激光扫描系统在地形测量、断面测量、房屋拆迁调查、桥墩测量、涵洞丈量等勘测任务中的应用,通过工程实例应用表明该技术在满足测图精度的同时能够改变现有作业模式并提高生产力,为铁路勘测带来新的技术变革,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 背包式 移动三维激光扫描 SLAM技术 点云数据 铁路勘测

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移动三维激光扫描技术在城市测量中的应用研究

11

作者 蔡石 《测绘与空间地理信息》 2024年第S01期279-281,284,共4页

随着测绘项目对成果要求越来越精细,移动测量技术逐渐兴起。移动三维激光扫描技术根据载具的不同可划分为背包式三维激光扫描仪、手持式三维激光扫描仪、机载三维激光扫描仪、车载三维激光扫描仪及推车式三维激光扫描仪。采用的点云绘... 随着测绘项目对成果要求越来越精细,移动测量技术逐渐兴起。移动三维激光扫描技术根据载具的不同可划分为背包式三维激光扫描仪、手持式三维激光扫描仪、机载三维激光扫描仪、车载三维激光扫描仪及推车式三维激光扫描仪。采用的点云绘图软件包括AutoCAD,LidarFeature及EPS。本文针对不同载具的移动测量技术及相关的处理软件的的优缺点,对不同移动测量技术的适用性进行了分析。 展开更多

关键词 移动三维激光扫描 城市测量 背包式三维激光扫描仪

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移动扫描技术在建筑测绘中的应用

12

作者 董振 《山西建筑》 2024年第24期173-175,共3页

移动扫描技术利用激光雷达传感器结合SLAM技术能够快速、准确地获取目标的点云数据,相较于传统的三维激光扫描技术,它不需要布设控制点和设置标靶,省去了点云数据预处理过程中的点云拼接步骤。文章综合分析了移动扫描技术在建筑测绘中... 移动扫描技术利用激光雷达传感器结合SLAM技术能够快速、准确地获取目标的点云数据,相较于传统的三维激光扫描技术,它不需要布设控制点和设置标靶,省去了点云数据预处理过程中的点云拼接步骤。文章综合分析了移动扫描技术在建筑测绘中的应用效果,结果表明,移动扫描技术除了具备传统三维激光扫描技术的优点外,在提供工作效率方面具有明显优势,为建筑测绘提供了新的技术方法。 展开更多

关键词 移动扫描技术 SLAM技术 三维激光扫描技术 点云数据

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移动式三维激光扫描技术在石窟文物数字化保护中的应用

13

作者 周文胜 《科技创新与生产力》 2024年第9期57-59,63,共4页

本文指出石窟文物是人类文明发展的珍贵遗产,具有极高的历史价值、文化价值和艺术价值。由于各种自然因素和人为因素,石窟文物常受到一定程度破坏,因此亟需进行数字化保护,但是由于石窟文物一般嵌于岩体内部,传统地面式三维激光扫描技... 本文指出石窟文物是人类文明发展的珍贵遗产,具有极高的历史价值、文化价值和艺术价值。由于各种自然因素和人为因素,石窟文物常受到一定程度破坏,因此亟需进行数字化保护,但是由于石窟文物一般嵌于岩体内部,传统地面式三维激光扫描技术和倾斜摄影测量技术进行窟内数据采集较为困难。针对这一难题,本文应用移动式三维激光扫描技术采集石窟文物点云数据,通过三维建模真实还原了石窟内外部真实场景,并进行了数字化保护应用研究。研究结果表明,该技术可为石窟文物的修复保护工程提供数据基础。 展开更多

关键词 石窟文物 数字化保护 移动式三维激光扫描 三维建模

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移动式三维激光扫描技术在地铁监测中的应用 被引量：4

14

作者 赵兴友 《江西测绘》 2021年第3期30-33,共4页

将三维激光扫描仪与轨道小车运载平台进行结合,以线扫描方式进行隧道移动扫描,采用扫描仪与里程计时间协同原则,实现二维点云数据到三维点云模型的展开还原。基于专用点云分析软件进行地铁隧道的椭圆度、限界、错台等监测应用,显著提高... 将三维激光扫描仪与轨道小车运载平台进行结合,以线扫描方式进行隧道移动扫描,采用扫描仪与里程计时间协同原则,实现二维点云数据到三维点云模型的展开还原。基于专用点云分析软件进行地铁隧道的椭圆度、限界、错台等监测应用,显著提高了地铁隧道结构监测作业效率及应用效果。阐述了移动三维激光扫描的优势,结合工程应用,探讨了移动三维激光扫描关键技术路径及数据分析方法。 展开更多

关键词 移动式三维激光扫描 地铁结构监测 应用

原文传递

移动扫描技术在隧道管片变形监测中的应用

15

作者 徐东风 蔡乾广 《山西建筑》 2024年第23期180-183,共4页

地铁隧道管片收敛及错台的变形是地铁盾构隧道结构变形两种常见形态,是判定盾构隧道结构安全的两个重要指标。针对传统测量方法在对运营地铁隧道管片收敛与错台测量时的局限性引入了移动三维激光扫描技术,研究使用移动激光扫描技术来获... 地铁隧道管片收敛及错台的变形是地铁盾构隧道结构变形两种常见形态,是判定盾构隧道结构安全的两个重要指标。针对传统测量方法在对运营地铁隧道管片收敛与错台测量时的局限性引入了移动三维激光扫描技术,研究使用移动激光扫描技术来获取点云断面数据,对所采集的点云数据进行管片圆环拟合,并计算出直径收敛值及相邻环的最大错台量。通过实际工程案例对比移动三维激光扫描点云拟合获得的直径收敛、相邻环错台变形量与测距仪、全站仪等传统测量手段获得的测量值,得出移动三维激光扫描测量技术具有高效率、低人工、高精度等优点。 展开更多

关键词 移动 三维激光扫描 直径收敛 错台

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一种顾及靶标控制的高精度隧道移动扫描方法 被引量：3

16

作者 张宇 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2023年第8期111-118,共8页

针对运营隧道检测无全球导航卫星系统(GNSS)信号,移动激光扫描难以获取绝对坐标系下三维点云数据的问题,该文提出一种顾及靶标控制的高精度隧道移动扫描方法。并将三维激光扫描仪、惯导、里程计、倾角仪集成为自移动三维激光扫描系统,... 针对运营隧道检测无全球导航卫星系统(GNSS)信号,移动激光扫描难以获取绝对坐标系下三维点云数据的问题,该文提出一种顾及靶标控制的高精度隧道移动扫描方法。并将三维激光扫描仪、惯导、里程计、倾角仪集成为自移动三维激光扫描系统,利用倾角仪静态测量姿态角约束惯导数据,结合控制点坐标纠正测量线路轨迹,生成绝对坐标系下的三维点云数据。通过与组合导航对比以及现场实验验证,该方法绝对定位点位偏差可以控制在0.06m以内。研究方法解决了隧道场景绝对定位难题,有效避免了由于卫星信号遮挡隧道移动扫描点云明显变形和误差急剧变大等情况,为轨道交通隧道三维显示、病害检测等后续分析提供了良好的数据支撑。 展开更多

关键词 移动三维激光扫描 靶标控制 惯导 姿态约束 三维点云

原文传递

基于移动三维激光扫描技术的高层建筑火灾调查研究

17

作者 石超 后宗文 +1 位作者 郑智 王庆贺 《智能城市》 2024年第8期49-51,共3页

为了提升高层建筑火灾调查的准确度和效率,提出基于移动三维激光扫描技术的高层建筑火灾事故调查方法。在灾后现场调查中,此方法仅通过人工手持扫描仪获取事故现场的数据,结合自动化软件对收集的现场数据进行处理,实现灾后现场点云数据... 为了提升高层建筑火灾调查的准确度和效率,提出基于移动三维激光扫描技术的高层建筑火灾事故调查方法。在灾后现场调查中,此方法仅通过人工手持扫描仪获取事故现场的数据,结合自动化软件对收集的现场数据进行处理,实现灾后现场点云数据的全面采集,通过实际工程进行对比验证。结果显示,该方法不仅可以实现灾后现场的快速扫描和高效测量,获取的灾后现场数据可为高层建筑的安全监控提供数据支撑。 展开更多

关键词 灾后调查 现场勘察 移动三维激光扫描 高层建筑

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移动三维扫描支持下的地铁盾构隧道收敛测量技术应用研究 被引量：3

18

作者 廖胤齐 王智 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第S02期77-80,共4页

收敛变形是地铁隧道的常见病害之一,通常是由于隧道受内外力影响所致,变形的发生不仅会影响隧道正常使用,甚至会影响结构安全。传统收敛变形测量的手段主要是通过在隧道两侧粘贴反射片,通过全站仪测量两个反射片间距的变化从而判断变形... 收敛变形是地铁隧道的常见病害之一,通常是由于隧道受内外力影响所致,变形的发生不仅会影响隧道正常使用,甚至会影响结构安全。传统收敛变形测量的手段主要是通过在隧道两侧粘贴反射片,通过全站仪测量两个反射片间距的变化从而判断变形量,该方法效率低,成果难以自动化表现。本文采用基于轨道的隧道移动三维激光扫描系统对隧道收敛变形进行检测,快速获取隧道三维点云数据,同时生成正射影像。对点云数据进行管片划分及里程匹配,即可根据点云数据计算出隧道变形量。最后以某城市地铁隧道为例,介绍了移动扫描技术在地铁隧道收敛变形检测的应用情况,对该技术的推广应用具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 移动三维激光扫描 地铁盾构隧道 正射影像 收敛变形

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移动测量设备在实景三维成果质检中的数学精度对比

19

作者 李伟东 赵颖 +1 位作者 张睿 王波 《青海科技》 2023年第3期121-127,共7页

实景三维数据作为一种新型测绘成果,采用传统质检方法存在工作量大、效率低、时间周期紧等问题,因此如何找到快速高效的三维成果质检方法成为当务之急。文章旨在研究移动测量系统以多种方式快速高效地采集外业数据,并通过后处理方式获... 实景三维数据作为一种新型测绘成果,采用传统质检方法存在工作量大、效率低、时间周期紧等问题,因此如何找到快速高效的三维成果质检方法成为当务之急。文章旨在研究移动测量系统以多种方式快速高效地采集外业数据,并通过后处理方式获取地物三维数据信息,是否能够提高三维成果质检工作的效率和精度。基于三种移动测量设备对同一实验场地的采集数据,结合质检工作的具体要求,系统地分析了采用移动测量系统进行成果质检的数据精度及工作效率。 展开更多

关键词 移动测量设备 三维激光扫描 点云数据

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基于移动三维激光扫描的点云建模方法研究

20

作者 杨家乐 《铁道勘测与设计》 2023年第3期45-49,共5页

三维激光点云具有获取速度快、精度高、可表达细节等优势,在建模领域备受关注。传统点云建模得到的网格模型仅可用于可视化,不可量测且缺乏语义信息,无法满足模型分析、测绘应用等需求。因此有必要顾及语义、拓扑、几何等约束,研究精细... 三维激光点云具有获取速度快、精度高、可表达细节等优势,在建模领域备受关注。传统点云建模得到的网格模型仅可用于可视化,不可量测且缺乏语义信息,无法满足模型分析、测绘应用等需求。因此有必要顾及语义、拓扑、几何等约束,研究精细的三维模型构建方法。本文在分析现有方法不足的基础上,提出一套完整、可应对复杂场景的点云结构化建模方法,结合地铁车站点云进行实例验证,所建模型精度满足测绘指标,对点云模型构建表达及相关测绘应用具有一定参考意义。 展开更多

关键词 移动三维激光扫描 关键点线提取 结构化建模 地铁车站

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