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三维激光扫描仪工作流程

2019-08-05 06:44 来源: 震仪

  三维激光扫描仪工作流程_建筑/土木_工程科技_专业资料。三维激光扫描仪应用于地形测量操作流程: 第一步、建立工程及数据下载 1.1 新建工程: 点击工具栏“project”命令-“New”-选择工程在计算机中存贮位置并为工程命名; 1.2 设备连接: 双击

  三维激光扫描仪应用于地形测量操作流程: 第一步、建立工程及数据下载 1.1 新建工程: 点击工具栏“project”命令-“New”-选择工程在计算机中存贮位置并为工程命名; 1.2 设备连接: 双击工程名在出现的对话框中点击“Instrument”命令并且在“Network”命令下设置 IP 地址为“192.168.0.234” (对应扫描仪中 IP 地址) 。 1.3 数据下载 点击工具栏“HELP”-“download and convert”-选取需要的数据进行下载。 (可右键工程 名称点”check all”全选所有数据) 第二步、选取反射片或公共点。 在新接触 RIEGL 扫描仪或无明显公共特征地物的情况下不建议运用选取公共点进行点云 数据的拼接,最好是每站摆设 3 个反射片来进行粗拼和坐标系的转换。 选取反射片一般在 2D 视图下灰度模式中的点云数据中选取 在反射片的中心点击右键,选择“create tiepoint here”输入点名称(点名称应便于记住并 且与选取的公共点区分开) 在 2D 视图中选取反射片后,可在 3D 视图中拖入标记的反射片来检查标记的反射片位置是 否正确,若发现反射片偏离,可在 TPL 中删除改点,在 3D 视图中重新选择。 第三步、导入外业实测反射片坐标(反射片坐标是用 RTK 测得) 把 外 业 RTK 点 (TXT 格 式 或 者 CSV 格 式 ) 导 入 TPL(GLCS) 需 要 注 意 X6 位 Y7 位 ; 如果我们是用选取公共点进行站站之间的粗拼,或用反射片进行粗拼,可以在 TPL(GLCS) 中选取所有点右键,复制到 TPL(PRCS)。 注意:一般我们在野外作业时都是用磁罗盘进行定向配合 GPS 进行数据扫描,内业一般 就可以不用进行粗拼,第四步可以跳过,所以我们不用将 TPL(GLCS)中的点复制到 TPL(PRCS) 中。 第四步、粗拼 粗拼就是将站站之间的位置在一定的误差范围内重合。粗拼有三种方法 一、 在野外作业时都是用磁罗盘进行定向配合 GPS 进行数据扫描,相对位置不会发生 太大的变化, 我们可以理解为已经粗拼完成。 某些个别站因为各种原因可能会发生相 对位置变化很大的情况,我们可以通过改变某站扫描数据的 X、Y、Z 坐标进行粗拼。 例:假设第一站(①)的点云数据相对位置正确,我们将第二站(②)的点云数据与 ①的点云数据进行粗略拼接。 步骤为 将①②的点云数据放到一个视图窗口上,调整至较为清晰的公共部分 在右边的视图框中选中第二站的点云数据,右键选择“modify orientation & position” 命令 二、 通过扫描仪中反射片坐标 TPL(socs)与 RTK 所测坐标进行点与点匹配进行粗拼 将 RTK 所测的 TPL(GLCS)在每站的 TPL 里面选择 TPL(GLCS) 寻找“同名点” (和导入 的控制点匹配)点到点,设置正确的容差和匹配点个数,如果无法匹配的时候首先检 查容差设置和匹配点数量的设置,如果还不行打开 3D 点云看选取的位置是否在所要 选取的位置上。 如果在这一站里没有找到这三个反射片可以通过手选 3 个公共点与有公共部分的站进行匹 配 三、 手动拼接 在相关两站点云中分别选择至少三对同名点,通过每一站的 TPL(SOCS)中的“寻 找同名点功能”与其他站进行拼接。 用此拼接方法时需注意设定一站为基础站, 其他站一次往这站上拼, 每进行一次粗 拼, 就要马上做一次精拼 (例如 scanpos001 为基准站, 首先在 scanpos001 和 scanpos002 的点云中选取至少三对同名点,然后在 scanpos002 的 TPL 中点击寻找同名点,勾选 scanpos001 站进行粗拼,之后马上对这两站进行精拼,然后在选取 scanpos003 与 scanpos002 的同名点进行粗拼) 。 注意:手动拼接的方法可与之前两种粗拼方法混用,而粗拼方法一和二不得一起使用。 第五步 精拼(多站点拼接) 5.1 准备数据 在工具栏拼接命令下进行创建用于拼接的基础数据, 设置参数 (如果是做地形 max plane error=0.02m(建筑的线) 、max edge lenth=2m(建筑的线) 、reference range= 设 置 站 站 重 叠 长 度 或 测 程 的 一 半 ) 5.2 精拼 打开多站点拼接命令,锁定基础站,如果多站已拼接好需将拼好站锁定(拼好一站锁一 站) ,在拼接过程中一定要一站一站拼 需要设置的参数(设置搜索半径,半径大小根据粗拼的结果来定;设置误差递减,幅度 不要太大;)根据计算的结果重复设置更小参数直至达到最优结果;检查点云数据,看无明 显分层即可。 第六步 坐标转换 若采用每站三个反射片粗拼的方法(即粗拼方法二) ,首先需要删除 TPL(prcs)里的所有 点,之后将每一站 TPL(socs)中的点复制到 TPL(prcs) ,打开 TPL(prcs)进行点对点匹配 (坐标转换) 。 若没有才用三个反射片粗拼的方法, 可直接将每一站 TPL (socs) 中的点复制到 TPL (prcs) , 打开 TPL(prcs)进行点对点匹配(坐标转换) 。 第七步 数据分块 对于较大区域的测图,由于 GPS 误差、拼接误差等多方面因素的影响,外业所采集的 控制点在坐标转换过程中不可能完全应用, 为了提高精度我们需要将数据分为几块, 保证每 一块内采集的所有控制点都能在满足精度要求的情况下使用。 第八步 数据合并和抽希 在 OBJECTS 里面的 POLYDATA 中右键新建一个 POLYDATA 文件,然后再出现的对话框中 选择所要合并的文件,并在设置中点击 octree 命令在 increment 栏中确定抽希的间隔距离, 勾选 Conbine 命令合并选择的数据。 上图为 0.8 平方的矿坑采集的点云数据. 上图为左边为数据抽希后的数据右边为没有抽希的点云数据。 第九步 剔除植被 打开合并好的数据,通过正视图、侧视图等删除躁点;部分选取数据,点击 terrian filter 按钮, 选择工程坐标系 (GLCS) 设置 vegetation 剔除植被、 mining-object 剔除矿上上的物体、 mining-points below terrain 为剔除低于地面的点。在运行剔除植被之后,所有被计算机认为 是植被的点将处于选择状态, 在这当中通常会有一些坡坎点, 我们需要手动的将这些有用的 点进行保留,进入选择状态,选择空五角星图标,手动选择需要保留的点。 对点云进行检查把不参与生成等高线的点(噪点、植被、房屋等)手动框选删除。 第十步 选取地物点 为了在 CAD 中描图更加明显,我们通常选取原始点云中的地物进行绘制,打开有地物 点的原始点云数据,手动选择地物部分,用复制命令将这些点创建为一个新的 polydata。 第十一步 导出点云数据 在 polydata 中选取处理好的数据点击右键选取 export 命令-选择保存类型 1 、 选 择 ascii 格 式 导 出 ID X Y Z , 加 一 列 逗 号 当 高 程 点 导 入 CAD ; 2,选择地物导出 DXF 格式可以作为底图加载进 CAD 进行画草图。 到此就可以把 dat 数据导入 cass 进行画图了。 (三维激光扫描仪自带单方相机取景画图遇到 不清楚的地物可以提取照片作为参考) 。 其他基本功能及操作 一、点云附色 在原始点云数据上点击右键,选择 color from image,本站拍摄的照片将会附到点云数 据上,之后通过在视图中选却 ture color 一项查看彩色点云数据。 二、生成 DEM 模型 打开剔除植被、 地物点的点云数据 (polydata) , 在右边窗口中选择全球坐标系, 点击俯视图, 在视图中右键, “选择——选择所有” ,再次点击右键, “Triangulate—— plane triangulate”, 在弹出对线、最大三角网边长(根据点云数据漏洞大小设置) ,2、三角网与 视角的角度 (为了获得更多的三角网数据通常设置为 90°, 无限制) 3、 最小三角形内角 (为 了避免生成的三角网过于尖锐, 通常需要给定一个最小三角形内角, 但是为了生成的三角网 少有漏洞,通常设置此值为 0) 三、动画制作 在 VIEW 文件夹中新创建一个视图窗口, 在视图窗口中右键, 选择 create new animation, 在视图中拖入需要的点云数据,在视图中旋转角度旋转合适位置后,点击 add position 添加 一帧,依此类推。添加所有关键帧后,点击 recorder 命令中的 record 按钮,开始渲染视频, 此过程很长需耐心等待。 以上内容为简要介绍,需详细了解请查看相关视频和中文繁体版操作手册。