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三維激光掃描技術(shù)及應(yīng)用
三維激光掃描系統(tǒng)可以深入到任何復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及空間中，通過(guò)三維激光掃描直接將各種大型的、復(fù)雜的、不規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)等實(shí)體或?qū)嵕暗娜S數(shù)據(jù)完整的采集到電腦中，進(jìn)而快速重構(gòu)出目標(biāo)的三維實(shí)體模型，同時(shí)，所采集的三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)還可將目標(biāo)的完整數(shù)據(jù)用于各種后處理工作（如：測(cè)繪、計(jì)量、應(yīng)力分析、有限元分析、仿1真分析、任務(wù)模擬、…等），它是各種正向工程工具（如：catia、ug、cad、有限元、流體動(dòng)力、pdms、pds、gis、vr、3dsmax、maya、erp、…等）對(duì)稱應(yīng)用的工具，人們稱它為企業(yè)逆向工程。所有采集的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)及三維建模數(shù)據(jù)都可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口格式轉(zhuǎn)換給各種正向工程軟件直接使用。
激光掃描三維測(cè)量原理
三維激光掃描系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)采集獲得測(cè)距觀測(cè)值s，激光脈沖橫向掃描角度觀測(cè)值α和縱向掃描角度觀測(cè)值θ。激光掃描三維測(cè)量一般使用儀器內(nèi)部坐標(biāo)系統(tǒng)，x軸在橫向掃描面內(nèi)，y軸在橫向掃描面內(nèi)與x軸垂直，z軸與橫向掃描面垂直，如圖2所示。由此可得到三維激光腳點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算公式：x=scosθcosα，y=scosθsinα，z=ssinθ。
三維旋轉(zhuǎn)激光掃描測(cè)量系統(tǒng)
目前，普通的三維激光掃描儀存在的主要問(wèn)題是難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維圖像的掃描數(shù)字化問(wèn)題，如圓柱形狀的石雕、木雕等。
如果設(shè)計(jì)出能夠旋轉(zhuǎn)掃描測(cè)量的系統(tǒng)，則可以有效地解決數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造之間的銜接。這樣的系統(tǒng)，企業(yè)投入少，見(jiàn)1效快，而且能夠?qū)⒓す鈷呙铚y(cè)頭安裝在數(shù)控雕刻機(jī)上，設(shè)計(jì)出能夠旋轉(zhuǎn)掃描測(cè)量的系統(tǒng)，可以有效地解決數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造之間的銜接，充分利用現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備，工程放樣服務(wù)，節(jié)省硬件成本。
為了解決復(fù)雜物體的數(shù)字化問(wèn)題，同時(shí)降低企業(yè)的投入成本，我的設(shè)計(jì)方案是，在普通三維激光掃描儀的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出能夠?qū)崿F(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)掃描測(cè)量系統(tǒng)，改進(jìn)已有平面浮雕掃描軟件，使之適用于改進(jìn)后的系統(tǒng)。
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