于磊+刘精攀
摘要：现如今，跟着我国科學技能的迅猛发展，人们不再满足于传统的工程施工技能，这就对许多施工企业带来了巨大的应战。文章重要概述了三维激光扫描的概念，并以LeicaHDS3000三维激光扫描仪技能为事例，研讨了在近代工程检测中运用三维激光扫描技能的技能特色。并探讨了实践的点云拼接、扫描作业与数值处理的整个进程及对三维激光扫描技能在工程丈量中的运用研讨。
关键词：三维激光扫描技能；LeiceHDS3000；工程丈量；Cyclone
在90年代中期开发出了三维激光扫描技能，它依据激光扫描丈量的办法，三维激光技能扫描能大面积的提高分辨率，并准确得出被丈量方针的三维坐标数值，详细的对空间点位信息进行搜集，并获取被测物体外表上各个采样点的空间独立坐标。工程监测，是指在办理阶段与建造时所展开的各项丈量作业。它能直接为一切项目的规划、丈量、施工、检测、竣工和运转办理等一系列项目所效劳的。怎么才能在工程监测中更好的植入三维激光扫描技能，并合理科学的运用它的准确功能这一技能特色，是一个展新的研讨项目。文章以Leica HDS3000为例，由于三维激光扫描技能具有代表性，所以被大型建筑工程监测中广泛的运用。
1、技能布景
1.1、三维激光扫描技能概念
三维激光扫描技能是从繁琐实体结构和实践中得出该方针的三维数值和模型，它能依据激光扫描丈量的办法，为方针的部分或全体进行详细的检测，使其取得方针的面、线、体等三维数值，和检测方针的采样点相结合，被称作“间隔影响”和“点云”。依据丈量仪器和扫描方针间存在间隔长短来实施区分，三维激光扫描技能能分为近间隔、中间隔、远间隔三类，三类间隔本身的准确度都是不同的，所以合适的方针也都各不相同，中、远、间隔激光扫描能够用在大规模场景建造中，近间隔激光扫描技能由于它本身的精准度相对较高，所以能够应用在小型物体的三维准确建造中。
1.2、Leica HDS3000三维激光扫描技能的特征
Leica HDS3000三维激光扫描仪是Leica公司高清丈量仪器的主打产品。在作业的时分，扫描仪能够沿着水平面上顺时针方向顺次滚动，仪器主动进行剖析并记载出激光的回导信号。通过核算后取得的内量数值，会通过缓冲分块后通过TCP/IP协议传递到数值记载仪器中，并用数值库的规则格局进行贮存。Leica HDS3000三维激光扫描仪能够到达水平与笔直榜首视角规模的扫描，而且一起能得到扫描点的色彩材料。有用间隔为三百米，采样密度最高为一毫米，扫描的速度可到达每秒四千点。
1.3、后期处理软件CycIone
Cyclone是Leica HDS3000三维激光扫描器与之相匹配软件，也是三维激光扫描技能的重要软件设备之一。Cyclone能够办理很多的数值材料，并及时扫描丈量物体，设定照相机的曝光清晰度，对数值搜集录入并进行处理，还能依据标靶和点云到达点云衔接、数值重量处理与办理功能，可依照点云主动构成曲面、平面、弯管、圆柱等多个几何体，并自己构网和构成等高线，依据点云的薄厚构成点云切片，能够传递出ptx、dxf、txt等各种不同数值的办法。Cyclone还具有正摄印象传出效果，CAD用户能在改正后的图画上得出准确的二维线划图。
2、现场数据的搜集
由于激光本身带有共同的物理特色，和激光扫描仪的功率会受到约束，Leica HDS3000型三维激光扫描仪能够扫描三百米之内的物体，最大差错是六毫米，五十米处的最大差错是两豪米。而且，由于扫描仪运用的是铅酸电池，所以它的作业时刻也是有约束的，详细的扫描过程如下：先知道控制点数据，在对全体天幕钢结构进行粗扫描，然后对立柱的焊接部位进行细扫描，而且保证对每个焊接补位都有两台机器一起扫描，并掩盖百分之五十的外表，为后期处理发明了最佳的条件。东、西两部分总共要扫描八个站点，总共的作业时长为两个作业日。除了安置现场和其他准备作业之外，实在的扫描时刻为十个小时，扫描面积是一万平方米，所以它的作业功率仍是比较高的。
3、后期数据的处理
3.1、一致坐标系的创建和导入
扫描现场的两头间隔比较大，东西两头的间隔为五百米，要选用分段式的办法来逐渐丈量。可是现场仍在持续施工，这就使操作的难度大大提高，并不能只依托动靶标点来对坐标进行传输。所以，把大地坐标系当成工程丈量中的仅有坐标系。详细的办法有：在在对美段进行丈量的时分，都要固定的靶标点来作为把控点，然后在把把控点和各个站点点云衔接，衔接之后的点云坐标系则视为大地坐标系。
3.2、扫描准确度验证
检测人员在现场总共放置了十八个靶标点，运用全站仪检测出的准确大地坐标值，并在东、西两部各选用三个靶标点来作为把控点。在每站开端扫描的时分，每个部分会一起扫描和各自相对应的把控点。在后期的处理时，将控制点的坐标按次序录入到文档里，导入Cydone并存为一个scanworld，然后在和点云相结合，所以结合后的点云都具有代表性。
4、三维激光扫描在工程检测中的运用与研讨
现如今，跟着三维激光扫描技能的迅猛发展，以往的制作办法也逐渐被广泛运用，首要的运用范畴有对土方的体积进行丈量。地上三维激光扫描技能进行丈量时，不再仅仅只依托于人工操作，还能愈加准确的取得代表性地势的特色并用其它的办法表达出来，数据的准确性高而且提高了功率，而且大大提高了丈量人员的作业功率，从必定基础上节省了社会本钱。土方丈量与体积的丈量是工程中必不可少的项目，三维激光扫描技能能够依据很多的点云数据搜集技能在土方量核算方面能比以往办法愈加的快速准确。所以，三维激光扫描技能在施工中有着广泛的运用，并起到了它的运用价值。而且，能使工程丈量愈加的简易化。
结束语：点云的首要取得办法是三维激光扫描技能对激光的照耀，使以往运用的在外面丈量改到室内丈量，明显的提高了了丈量的作业功率。得到的数值代表性、准确性强，大大降低了现场丈量的时刻和次数。对三维激光扫描技能的运用现已不只仅能得出他的成果，还能持续深更层次的发掘和剖析，特别是在点云数值模型化，以及数值在其他渠道的可用性方面进行研讨。endprint
