基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地質(zhì)測(cè)繪是地質(zhì)勘察中一項(xiàng)最重要最基本的勘察方法，地質(zhì)測(cè)繪重在地質(zhì)體空間位置的測(cè)量，現(xiàn)有的測(cè)量方式有兩種:
[0003]—、利用全站儀確定控制性的坐標(biāo)，然后利用皮尺、羅盤對(duì)地質(zhì)對(duì)象進(jìn)行測(cè)量，這是一種較傳統(tǒng)也較為常用的測(cè)量方法，該方式測(cè)量效率低下、測(cè)量精度低，而且需要工作人員在開挖面下工作，環(huán)境有限，危險(xiǎn)程度高，不適宜測(cè)量復(fù)雜實(shí)體；
[0004]二、由高質(zhì)量的攝影機(jī)，配合GPS或全站儀，獲取對(duì)象數(shù)碼照片，利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行處理，用計(jì)算機(jī)視覺(其核心是影像匹配與影像識(shí)別)完成影像幾何與物理信息的自動(dòng)提?。挥捎谠摲绞讲⒎侵苯荧@取地質(zhì)對(duì)象坐標(biāo)，而是通過(guò)幾何計(jì)算利用二維數(shù)碼影像反算地質(zhì)對(duì)象空間坐標(biāo)，因此測(cè)量精度差;而且對(duì)相機(jī)的參數(shù)的確定還需要專門的檢測(cè)裝置，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)光線條件的要求也較高，后期對(duì)圖像的拼接和矯正工作量大。
[0005]隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于改變傳統(tǒng)野外地質(zhì)測(cè)量工作方式、適應(yīng)地質(zhì)工作現(xiàn)代化的要求，各種智能測(cè)量系統(tǒng)已如雨后春筍般涌現(xiàn)，并已深入我們的工作、生活中。然而，目前的測(cè)量系統(tǒng)是將激光掃描儀、MU、GPS、全景相機(jī)、建模模塊、數(shù)據(jù)處理模塊等元器件固定在載體工具上，各元器件之間不是緊湊集中依附于一個(gè)結(jié)構(gòu)組件上。這種方式的缺點(diǎn)是:系統(tǒng)各個(gè)模塊分散，相互間剛性連接不足，致使精度不高，還原性較低;并且，各模塊獨(dú)立使用性不強(qiáng)，嚴(yán)重制約了各模塊的應(yīng)用拓展。
[0006]有鑒于此，本發(fā)明人專門設(shè)計(jì)了一種基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)，本案由此產(chǎn)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)，以提升測(cè)量工作效率，滿足復(fù)雜實(shí)體的測(cè)量需求，豐富系統(tǒng)的應(yīng)用功能，提高模型的精細(xì)程度，擴(kuò)寬該系統(tǒng)的適用范圍。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)，包括點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集模塊、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理模塊、三維建模模塊、精度驗(yàn)證模塊、紋理映射模塊和交互顯示模塊，點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集模塊依次連接點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理模塊、三維建模模塊、精度驗(yàn)證模塊、紋理映射模塊和交互顯示模塊，數(shù)據(jù)采集模塊為三維激光掃描儀。
[0010]所述三維激光掃描儀為FARO三維激光掃描儀。
[0011]基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)還包括預(yù)覽模塊，所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集模塊連接預(yù)覽模塊。
[0012]所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理模塊包括點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊、點(diǎn)云拼接模塊、點(diǎn)云賦色模塊、點(diǎn)云去噪模塊和點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊，點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊依次連接點(diǎn)云拼接模塊、點(diǎn)云賦色模塊、點(diǎn)云去噪模塊和點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊。
[0013]基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)還包括精度檢查模塊，精度檢查模塊設(shè)置在所述點(diǎn)云拼接模塊和點(diǎn)云賦色模塊之間。
[0014]基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)還包括數(shù)字化模塊，所述三維建模模塊連接數(shù)字化模塊。
[0015]基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)還包括面積統(tǒng)計(jì)模塊，所述數(shù)字化模塊連接面積統(tǒng)計(jì)模塊。
[0016]所述紋理映射模塊包括拍攝模塊、圖形處理模塊、貼圖模塊和渲染模塊，拍攝模塊依次連接圖形處理模塊、貼圖模塊和渲染模塊。
[0017]基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)還包括效率分析模塊，效率分析模塊設(shè)置在所述三維建模模塊和精度驗(yàn)證模塊之間。
[0018]基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)還包括服務(wù)器，服務(wù)器連接所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理模塊。
[0019]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
[0020]一、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)巧妙，通過(guò)三維激光掃描儀能夠?qū)Υ笮?、?fù)雜實(shí)體進(jìn)行全方位、非接觸的掃描并獲取和處理海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)三維模型的快速化和精細(xì)化構(gòu)建，滿足復(fù)雜實(shí)體的測(cè)量需求，提升測(cè)量工作效率，降低環(huán)境對(duì)使用者或儀器的要求，確保使用者或儀器的安全；
[0021]二、本實(shí)用新型將云數(shù)據(jù)采集模塊、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理模塊、三維建模模塊、精度驗(yàn)證模塊、紋理映射模塊和交互顯示模塊集合為一體，實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、三維建模、精度驗(yàn)證、數(shù)據(jù)完善和輸出等過(guò)程，提高模型精度和真實(shí)還原性，充分發(fā)揮各模塊的應(yīng)用功能，拓展該系統(tǒng)的適用范圍，大大促進(jìn)了數(shù)字城市的建設(shè)。
[0022]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0024]圖2是本實(shí)用新型點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理模塊的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型紋理映射模塊的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0026]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0027]點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集模塊I，點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理模塊2，點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊21，點(diǎn)云拼接模塊22，精度檢查模塊221，點(diǎn)云賦色模塊23，點(diǎn)云去噪模塊24，點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊25，三維建模模塊3，精度驗(yàn)證模塊4，紋理映射模塊5，拍攝模塊51，圖形處理模塊52，貼圖模塊53，渲染模塊54，交互顯不模塊6。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型揭示的一種基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)，包括點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集模塊1、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理模塊2、三維建模模塊3、精度驗(yàn)證模塊4、紋理映射模塊5和交互顯示模塊6，點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集模塊I依次連接點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理模塊2、三維建模模塊3、精度驗(yàn)證模塊4、紋理映射模塊5和交互顯示模塊6，數(shù)據(jù)采集模塊為三維激光掃描儀。上述模塊均為現(xiàn)有模塊，三維激光掃描儀借助激光的非接觸特性不僅可以有效地防止測(cè)量過(guò)程中對(duì)測(cè)量對(duì)象的損壞，而且有助于提高使用者的安全性，適宜黑暗環(huán)境工作的特性，避免傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器需要專門照明設(shè)備輔助的情形。
[0029]為了提高數(shù)據(jù)采集的精度和效率，三維激光掃描儀為FARO三維激光掃描儀。FARO三維激光掃描儀主要特點(diǎn)有:掃描速度快，最快可達(dá)97萬(wàn)點(diǎn)/秒速度，是目前掃描速度最快的大空間三維激光掃描儀;體積最小、質(zhì)量最輕、集成程度最高，重量只有5kg;掃描精度高，所產(chǎn)生的噪點(diǎn)少。
[0030]基于地面三維激光掃描的實(shí)體測(cè)量系統(tǒng)還包括預(yù)覽模塊，所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集模塊I連接預(yù)覽模塊，三維激光掃描儀掃描后會(huì)自動(dòng)生成預(yù)覽，以確保靶球均可掃描到位，提高后續(xù)數(shù)據(jù)處理的可