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三维激光扫描仪的测距原理

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2019-11-20
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摘要 : 三维激光扫描仪的主要构造是由一台高速精确的激光测距仪, 配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜,能够有效达到测距获得指定点的坐标。三维激光扫描仪的种类有很多,无论扫描仪的类型如何, 三维激光扫描仪的构造原理都是相似的。那么三维激光扫描仪的测距原理是什么呢?

三维激光扫描仪的主要构造是由一台高速准确的激光测距仪, 配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜,能够有效达到测距获得指定点的坐标。三维激光扫描仪的种类有很多,无论扫描仪的类型如何, 这些设备的构造原理都是相似的。那么三维激光扫描仪的测距原理是什么呢?

激光测距仪主动发射激光, 同时接受由自然物表面反射的信号从而可以进行测距,针对每一个扫描点可测得测站至扫描点的斜距,再配合扫描的水平和垂直方向角,可以得到每一扫描点与测站的空间相对坐标。

如果测站的空间坐标是已知的,那么则可以求得每一个扫描点的三维坐标。以天河道云某型号三维激光扫描仪为例,该扫描仪是以反射镜进行垂直方向扫描,水平方向则以转动仪器来完成水平360度扫描,从而获取三维点云数据。

地面型三维激光扫描系统工作原理: 三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号,经物体表面漫反射后, 沿几乎相同的路径反向传回到接收器, 通过计算获得指定点的坐标。

整个系统由地面三维激光扫描仪、 数码相机、后处理软件、 电源以附属设备构成,它采用非接触式高速激光测量方式, 获取地形或者复杂物体的几何图形数据和影像数据。然后由后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型, 以多种不同的格式输出, 满足空间信息数据库的数据源和不同应用的需要。

目前阶段,需要通过两种类型的软件才能使三维激光扫描仪发挥其功能:一类是扫描仪的控制软件;另一类是数据处理软件。前者通常是扫描仪随机附带的操作软件,既可以用于获取数据,也可以对数据进行相应处理,大家可以按照需求选择相应的产品。


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