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【上海沪敖3D】三维激光扫描在堆体体积测算中的应用

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2022/2/18     浏览次数:    

堆体体积测算的应用领域相当广泛,从土建工程中的土方计量、仓储库的库存统计、港口堆体物体体积测算、露天矿山采剥工程量预估到农田土地平整中的填、挖方计算等等,体积测算看似简单,但在实际应用中确实存在一些难点,比如如何保证数据的准确性、数据是否可追溯、测绘效率怎样提升等等。三维激光扫描技术的出现,使得这些问题迎刃而解!


什么是三维激光扫描?

三维激光扫描仪的工作原理是激光测距,扫描仪本身是将无合作目标激光测距仪与角度测量系统组合的自动化快速测量系统。通过时间差计算出扫描仪到被测目标之间的距离,结合编码器来测量镜头旋转角与激光扫描仪的水平旋转角度,从而获得每一个点的三维坐标值。

三维扫描技术的出现,改变了已有的数据采集方式。面式数据采集替代传统的点式数据采集,是测量技术发展史上的一次巨大变革,三维激光扫描仪大大提高了测绘的工作效率。三维激光扫描技术具备以下特点:

1、非接触性

不需要接触被测目标,即可快速得到目标的三维信息,解决了危险目标、不宜接触目标、易损坏目标的测量。

2、快速性

激光扫描的方式能够快速获取大面积的空间信息。从传统的单点测量的方式跨越到面测量,实现测量效率的质的飞跃。

3、数据采集的高密度性

具体测量过程中,可根据实际需求,被测物体的精细程度设定一定的采样间隔,从而得密度足够高的点云数据。

4、全数字化

三维激光扫描仪得到的点云,不仅包含了三维位置信息,也包含了RGB信息,便于移植到其他系统处理和使用。

5、全天候

三维激光扫描仪通过主动发射激光束的方式来完成对目标点的测量,不需要外部光线,使得扫描能够摆脱时间和空间的限制,真正实现全天候测量。


三维激光扫描具有采集精确度高、采集速度快、采集数据全面、非接触安全性高的特点,采集作业时不会受到地理空间和光照等因素影响。另外,三维激光扫描仪可以根据需求进行360°全景拍摄,通过色彩在一定程度上也可以判定堆体状况。



本次项目采用天宝X7三维激光扫描仪,设备自动校准、整平,扫描数据实时可见,站点高精度自动配准。在堆体体积测算应用中,天宝X7是理想设备的不二选择。


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本次项目的内业数据处理使用的是Realworks点云处理软件,通过RW软件可以快速、简便的处理现场采集的点云数据,同时可以根据现场点云获得体积数据,快速出具体积统计报告。


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项目现场三维点云模型


三维体积模型


体积计算报告

三维激光扫描仪测量速度很快,本次沪敖利用激光三维扫描技术对土方堆积场所进行扫描测量,可以得到准确详实的高精度点云数据,逼真地模拟了堆场的立体形状,经过内业数据处理也准确地计算得出了土方量,为后续的规划提供了科学可靠的数据支持,大大加快了后续对土方利用的规划进度,具有很高的实际应用价值。


展望

本次沪敖对土方堆场的治理测绘工作,充分地体现了三维激光扫描技术的优势——快捷、准确、大大减轻了人们工作业强度,同时也为人工难以到达的区域提供了新的测量途径。在各项装备技术都在快速发展的今天,有越来越多的诸如三维激光扫描的新技术正在被应用于那些看似十分成熟,模式十分固定的传统测绘项目中去。而每个项目的情况又不尽相同,针对具体工况、具体需求,选择合适的技术装备,也会取得事半功倍的效果。

三维激光扫描技术对不规则物体体积的精确测算方式,大大提高了数据的公信力,可应用的场景有时候真是让人出乎意料。例如,沪敖的工程师之前使用架站式三维扫描仪为某庄园中造型迥异的假山测量体积以便复核用料情况,一下子为甲方省下数百万元的材料费用。又比如新国标对避免过度包装有了更严格的要求,强制规定食品、化妆品等大部分的包装空隙不得超过60%(即包装与物品的比例不得大于64)。企业如何保证自己的包装不触犯国家的红线?使用数据说话,是最可靠的方式。我们将内容物(例如各类果脯、坚果)进行扫描后获得准确的体积数值,再与包装进行比对,即可快速、精确测算出体积比。再也不怕自己触犯红线了呢!


更多应用案例,等您来询……



沪敖3D是一家致力于三维数字化行业解决方案的技术型企业,拥有丰富的三维项目经验,公司以行业应用为出发点,为客户提供三维数字化采集、三维数据处理、三维数据管理等一系列应用服务。

沪敖3D拥有结构光拍照式三维扫描仪、手持三维扫描仪(大小空间)、地面三维激光扫描仪、无人机倾斜摄影测量、3D打印等多种技术手段,从几厘米到几百米的物体或三维空间,从几个微米到几个厘米的精度,沪敖均可提供涵盖软硬件产品和项目服务的完整解决方案。

沪敖3D目前主要服务于制造业(汽车、航空航天、船舶、模具、铸造以及各种机械)、建筑业(建筑设计、施工、装修等)、文化遗产(博物馆、古建筑、考古等)、数字化工厂、警用公共安全、影视制作、教育等行业。提供质量检测、三维建模、逆向工程、数字存档、GD/T分析、有限元分析、虚拟安装、干涉分析、工程测绘、形变监测、3D打印等技术方案。



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