三维激光扫描仪水平角精度模型的详细资料研究

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上传日期: 2020-07-23

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标签:云数据(66)扫描仪(182)机器人(14863)

  随着三维激光扫描技术的广泛应用,三维激光扫描仪的精度检测、评估也更加重要。本文提出了一种以高精度全站仪为基准对三维激光扫描仪水平角测角精度进行检测和改正方法,建立平差模型,并编写计算程序。在检校场中,以Leica TCA2003高精度全站仪的标靶角度测量结果作为基准,对Leica ScanStation C10三维激光扫描仪经过扫描、反算得到标靶角度进行检校。通过程序计算对三维激光扫描仪的水平角测量精度进行评定和改正。

  三维激光扫描技术,主要通过三维激光扫描仪获取大量三维观测数据,然后通过一定的算法软件对观测数据进行处理,从而得到需要的三维立体模型等成果。三维激光扫描技术能够快速、方便、准确地获取近距离静态物体的空间三维模型,以便对模型进行分析和处理。激光扫描仪所获得的数据是由离散的三维点构成的点云。三维激光扫描技术获取的点云数据,可以达到毫米级的采样间隔,从而激光扫描技术可以应用于工程测量、古建筑和文物保护、数字城市等领域,并已有许多成功例子。然而,三维激光扫描仪在使用过程中,对于仪器的精度和指标都有严格的研究。事实上,三维激光扫描仪的分辨率、回波、时间和大气影响等都是影响点云精度的误差来源。通常情况,仪器与被测点的距离越近,激光光斑越小,分辨率越高,回波信号越强,相应的测量精度就越高,反之,则测量精度越低。此外,回波还受目标材质的反射率和边缘效应影响。现有关于三维激光扫描技术的研究较多集中在逆向工程中的应用及数据处理,然而三维激光扫描仪作为三维激光扫描技术的硬件核心,仪器的精度检校是实际工程中需要面对的重要问题,激光扫描测量仪器的精度也影响三维点云模型的建立和应用,因此三维激光扫描仪的检校与精度评估对于三维激光扫描仪的有效应用是十分必要的、重要的。本文以 Leica ScanStaTIon C10 三维激光扫描仪作为待检仪器,该仪器标称角度精度(水平/垂直)为 12“ 。采用 Leica TCA2003 测量机器人作为基准仪器,其标称测角精度为 0.5”。

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