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三维激光扫描系统基础测量的方法

来源：包头市芭乐app下载大全测绘科技有限公司  |  发布时间：2023年11月21日
  三维激光扫描系统主要由(you)三维激光扫描(miao)仪、会计(ji)机(ji)、电(dian)源供应系统(tong)、支架和(he)系统支持软(ruan)件组(zu)成。下载芭乐视频公(gong)司使用三维激(ji)光扫描仪作为(wei)三维激光扫描系统的(de)主要组成部分，由激光射击器、接(jie)收器(qi)、时刻计数(shu)器、电机控制可旋(xuan)转过(guo)滤器、控制(zhi)电路板(ban)、微机、CCD机和软件组成。激光测距(ju)技能(neng)是(shi)三维激光扫描仪的主要技(ji)能之一。激光测距的原理主要(yao)包括四种(zhong)类(lei)型(xing)：脉冲(chong)距离法、相位(wei)测距法(fa)、激光三角法、脉冲一相(xiang)位法。目前(qian)，测绘领(ling)域使用的三激光扫描仪主要基于脉冲测距法，近间隔的三维(wei)激光扫描仪主要采用相位干涉法和激光三角法。激光测距技能的类型介绍(shao)如下：

  1、脉冲测距法

  脉(mai)冲测距法是一种高速(su)激光测时测距技术。脉冲扫描仪发射单点激光，记(ji)录激光的回波(bo)信(xin)号，计算(suan)激光的飞行时间(TimeofFlight，缩写为TOF)，用光速计算目标点与扫描仪之(zhi)间(jian)的间隔。这种原(yuan)理的测距系统的测距规模(mo)可以达(da)到(dao)几(ji)百(bai)米到几千(qian)米(mi)的间隔。激光测距系统主要由发(fa)射器、接收器、时刻计数器和微机组成。

  脉冲测距法也(ye)被(bei)称为脉冲飞(fei)行(xing)时间差(cha)测(ce)距，因为脉冲激光源(yuan)适用于长间隔(ge)测量，测量精(jing)度(du)主要受(shou)脉冲计数器运(yun)行频率和激光源脉冲宽(kuan)度的限制。


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  2、相位测距法

  相位扫描仪发射一(yi)束不间断(duan)的整(zheng)数波长激光，通(tong)过计算从物体反射的激光波的相位差来计算和记录(lu)目(mu)标物(wu)体(ti)之间的间隔。根(gen)据(ju)相位测量原理，主要用于中间间隔的扫描测量(liang)系统。扫描规(gui)模一般(ban)在(zai)100m以内。

  相位扫描仪选择连续光源，功率一般较(jiao)低，测量规模较小，测量精度主要受相位比(bi)较器精度和调制信号(hao)频率的限制，增(zeng)加(jia)调(diao)制信号频率(lv)可(ke)提(ti)高精度，但(dan)测量规模较小(xiao)，为了提高(gao)测量精度，一般设(she)置多个调频频率。

  3、激光三角法

  激光三角形法是利用三角形几何(he)关(guan)系来获(huo)得距离(li)。首先，扫描仪将激光传输(shu)到物体的外(wai)观，使用基线另一端的CCD相机接收物体的反射信号，记录入(ru)射(she)光和反射光之间的夹角(jiao)。已(yi)知的激光光源和CCD之间的基线长度，扫描仪和物体之间的间隔是通过三角形的几点连(lian)接计算出(chu)来的。为了(le)使扫描信息的完整性，许多扫描仪的扫描规模只有几米到几十米。这(zhe)种三维激光扫描系统主要用于工业测量和逆向(xiang)工(gong)程重建。

  4、脉冲一相位测距法

  结(jie)合脉冲测距和相位测距，产生(sheng)了一种新的测距方法：脉冲一位测距法

  5、相位式(shi)测距法

  该方法采用脉冲测距实现间隔粗(cu)测，采用相位测距实(shi)现距离精测。

  三维激光扫描仪主要由测距系统、测角系统等辅助功能系统组成(cheng)，如内置(zhi)相机和双轴补偿器。操作原理是通过测距系统获取(qu)扫描仪与待测物体之间的距离。然(ran)后通过测角系统获取扫描仪，直到物体的水平(ping)角和垂(chui)直(zhi)角，从而计算待(dai)测物体的三维坐(zuo)标信息。

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