基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及測量技術領域，特別涉及一種基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]地質(zhì)測繪是地質(zhì)勘察中一項最重要最基本的勘察方法，地質(zhì)測繪重在地質(zhì)體空間位置的測量，現(xiàn)有的測量方式有兩種:
[0003]—、利用全站儀確定控制性的坐標，然后利用皮尺、羅盤對地質(zhì)對象進行測量，這是一種較傳統(tǒng)也較為常用的測量方法，該方式測量效率低下、測量精度低，而且需要工作人員在開挖面下工作，環(huán)境有限，危險程度高，不適宜測量復雜實體；
[0004]二、由高質(zhì)量的攝影機，配合GPS或全站儀，獲取對象數(shù)碼照片，利用計算機對數(shù)字影像進行處理，用計算機視覺(其核心是影像匹配與影像識別)完成影像幾何與物理信息的自動提??；由于該方式并非直接獲取地質(zhì)對象坐標，而是通過幾何計算利用二維數(shù)碼影像反算地質(zhì)對象空間坐標，因此測量精度差;而且對相機的參數(shù)的確定還需要專門的檢測裝置，對現(xiàn)場光線條件的要求也較高，后期對圖像的拼接和矯正工作量大。
[0005]隨著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，對于改變傳統(tǒng)野外地質(zhì)測量工作方式、適應地質(zhì)工作現(xiàn)代化的要求，各種智能測量系統(tǒng)已如雨后春筍般涌現(xiàn)，并已深入我們的工作、生活中。然而，目前的測量系統(tǒng)是將激光掃描儀、MU、GPS、全景相機、建模模塊、數(shù)據(jù)處理模塊等元器件固定在載體工具上，各元器件之間不是緊湊集中依附于一個結(jié)構(gòu)組件上。這種方式的缺點是:系統(tǒng)各個模塊分散，相互間剛性連接不足，致使精度不高，還原性較低;并且，各模塊獨立使用性不強，嚴重制約了各模塊的應用拓展。
[0006]有鑒于此，本發(fā)明人專門設計了一種基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)，本案由此產(chǎn)生。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)，以提升測量工作效率，滿足復雜實體的測量需求，豐富系統(tǒng)的應用功能，提高模型的精細程度，擴寬該系統(tǒng)的適用范圍。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0009]基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)，包括點云數(shù)據(jù)采集模塊、點云數(shù)據(jù)處理模塊、三維建模模塊、精度驗證模塊、紋理映射模塊和交互顯示模塊，點云數(shù)據(jù)采集模塊依次連接點云數(shù)據(jù)處理模塊、三維建模模塊、精度驗證模塊、紋理映射模塊和交互顯示模塊，數(shù)據(jù)采集模塊為三維激光掃描儀。
[0010]所述三維激光掃描儀為FARO三維激光掃描儀。
[0011]基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)還包括預覽模塊，所述點云數(shù)據(jù)采集模塊連接預覽模塊。
[0012]所述點云數(shù)據(jù)處理模塊包括點云數(shù)據(jù)導入模塊、點云拼接模塊、點云賦色模塊、點云去噪模塊和點云數(shù)據(jù)導出模塊，點云數(shù)據(jù)導入模塊依次連接點云拼接模塊、點云賦色模塊、點云去噪模塊和點云數(shù)據(jù)導出模塊。
[0013]基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)還包括精度檢查模塊，精度檢查模塊設置在所述點云拼接模塊和點云賦色模塊之間。
[0014]基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)還包括數(shù)字化模塊，所述三維建模模塊連接數(shù)字化模塊。
[0015]基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)還包括面積統(tǒng)計模塊，所述數(shù)字化模塊連接面積統(tǒng)計模塊。
[0016]所述紋理映射模塊包括拍攝模塊、圖形處理模塊、貼圖模塊和渲染模塊，拍攝模塊依次連接圖形處理模塊、貼圖模塊和渲染模塊。
[0017]基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)還包括效率分析模塊，效率分析模塊設置在所述三維建模模塊和精度驗證模塊之間。
[0018]基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)還包括服務器，服務器連接所述點云數(shù)據(jù)處理模塊。
[0019]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型具有以下幾個優(yōu)點:
[0020]一、本實用新型結(jié)構(gòu)合理，設計巧妙，通過三維激光掃描儀能夠?qū)Υ笮汀碗s實體進行全方位、非接觸的掃描并獲取和處理海量點云數(shù)據(jù)，實現(xiàn)三維模型的快速化和精細化構(gòu)建，滿足復雜實體的測量需求，提升測量工作效率，降低環(huán)境對使用者或儀器的要求，確保使用者或儀器的安全；
[0021]二、本實用新型將云數(shù)據(jù)采集模塊、點云數(shù)據(jù)處理模塊、三維建模模塊、精度驗證模塊、紋理映射模塊和交互顯示模塊集合為一體，實現(xiàn)測量過程中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、三維建模、精度驗證、數(shù)據(jù)完善和輸出等過程，提高模型精度和真實還原性，充分發(fā)揮各模塊的應用功能，拓展該系統(tǒng)的適用范圍，大大促進了數(shù)字城市的建設。
[0022]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0024]圖2是本實用新型點云數(shù)據(jù)處理模塊的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0025]圖3是本實用新型紋理映射模塊的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0026]標號說明
[0027]點云數(shù)據(jù)采集模塊I，點云數(shù)據(jù)處理模塊2，點云數(shù)據(jù)導入模塊21，點云拼接模塊22，精度檢查模塊221，點云賦色模塊23，點云去噪模塊24，點云數(shù)據(jù)導出模塊25，三維建模模塊3，精度驗證模塊4，紋理映射模塊5，拍攝模塊51，圖形處理模塊52，貼圖模塊53，渲染模塊54，交互顯不模塊6。
【具體實施方式】
[0028]如圖1至圖3所示，本實用新型揭示的一種基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)，包括點云數(shù)據(jù)采集模塊1、點云數(shù)據(jù)處理模塊2、三維建模模塊3、精度驗證模塊4、紋理映射模塊5和交互顯示模塊6，點云數(shù)據(jù)采集模塊I依次連接點云數(shù)據(jù)處理模塊2、三維建模模塊3、精度驗證模塊4、紋理映射模塊5和交互顯示模塊6，數(shù)據(jù)采集模塊為三維激光掃描儀。上述模塊均為現(xiàn)有模塊，三維激光掃描儀借助激光的非接觸特性不僅可以有效地防止測量過程中對測量對象的損壞，而且有助于提高使用者的安全性，適宜黑暗環(huán)境工作的特性，避免傳統(tǒng)測量儀器需要專門照明設備輔助的情形。
[0029]為了提高數(shù)據(jù)采集的精度和效率，三維激光掃描儀為FARO三維激光掃描儀。FARO三維激光掃描儀主要特點有:掃描速度快，最快可達97萬點/秒速度，是目前掃描速度最快的大空間三維激光掃描儀;體積最小、質(zhì)量最輕、集成程度最高，重量只有5kg;掃描精度高，所產(chǎn)生的噪點少。
[0030]基于地面三維激光掃描的實體測量系統(tǒng)還包括預覽模塊，所述點云數(shù)據(jù)采集模塊I連接預覽模塊，三維激光掃描儀掃描后會自動生成預覽，以確保靶球均可掃描到位，提高后續(xù)數(shù)據(jù)處理的可