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激光雷達利用激光測距原理確定目標空間位置

發布日期:2017-10-18 10:01 來源: 點擊:

隨著信息技術研究的深入及數字地球、數字城市、虛擬現實等概念的出現,人們對空間三維信息的需求更加迫切。基于測距測角的傳統工程測量方法,在理論、設備和應用等諸多方面都已相當成熟,新型的全站儀可以完成工業目標的高精度測量,GPS可以全天候、一天24小時精確定位全球任何位置的三維坐標,但它們多用于稀疏目標點的高精度測量。隨著傳感器、電子、光學、計算機等技術的發展,基于計算機視覺理論獲取物體表面三維信息的攝影測量與遙感技術成爲主流,但它在由三維世界轉換爲二維影像的過程中,不可避免地會喪失部分幾何信息,所以從二維影像出發理解三維客觀世界,存在自身的局限性。

因此,上述獲取空間三維信息的手段難以滿足應用的需求,如何快速、有效地將現實世界的三維信息數字化並輸入計算機成爲解決這一問題的瓶頸。三維激光測量技術的出現和發展爲空間三維信息的獲取提供了全新的技術手段,爲信息數字化發展提供了必要的生存條件。20世紀90年代,隨著三維激光掃描測量裝置在精度、速度、易操作性、輕便、抗幹擾能力等性能方面的提升及價格的逐步下降,它在測繪領域成爲研究的熱點,應用領域不斷擴展,逐步成爲快速獲取空間實體三維模型的主要方式之一。

3D測量服務激光雷达(Light Detection and Ranging,简称LIDAR)是利用激光测距原理确定目标空间位置的新型测量仪器,通过逐点测定激光器发射信号与目标反射信号的相位(时间)差来获取激光器到目标的直线距离,再根据发射激光信号的方向和激光器的空间位置来获得目标点的空间位置。通过激光器对物体表面的密集扫描,可获得物体的三维表面模型。

三維激光掃描測繪技術的測量內容是高精度測量目標的整體三維結構及空間三維特性,並爲所有基于三維模型的技術應用而服務;傳統三維測量技术的测量内容是高精度测量目标的某一个或多个离散定位点的三维坐标数据及该点三维特性。前者可以重建目标模型及分析结构特性,并且进行全面的后处理测绘及测绘目标结构的复杂几何内容。如:几何尺寸、长度、距离、体积、面积、重心、结构形变,结构位移及变化关系、复制、分析各种结构特性等;而后者仅能测量定位点数据并且测绘不同定位点间的简单几何尺寸,如:长度、距离、点位形变、点位移等。按 照空间位置分类,三维激光扫描设备可分为:机载类和地面类。

3D測量服務

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