三维激光数据采集方法

如题所述

由于激光扫描仪使用的采集数据方式是激光测距原理,因此在扫描作业中,除尽量减少扫描仪的搬动次数之外,还要选择最佳的地质标本摆放位置和高度,其原则是对被测地质标本保持最大的扫描覆盖范围。

1)地质标本的摆放高度保持在离地面1.0~1.2 m之间,这样有利于获得最大扫描覆盖范围,也有利于保证扫描数据的完整性和扫描时间最短。

2)地质标本的摆放位置,应位于仪器操作人员活动场地的中心区域,便于操作人员的活动以及扫描仪的站点移动。

3)放置地质标本的承载台平面,应尽量水平、无凹凸。在扫描仪到被测地质标本之间的激光发射范围内,不能有任何物体遮挡。

4)由于扫描仪对反射率较高的材质物体,有较好的数据获取性,所以承载台的材质,应尽量选择反射率比较低的材质,避免地质标本摆放台产生干扰数据,以便提高后期处理的效率,减少工作时间。

5)地质标本摆放到载物台上之后,需要确定激光扫描标靶球的摆放位置,一般使用3~4个标靶球,围绕岩石标本均匀地摆放在周围,通过多站点扫描、拼接,获取完整的三维标本扫描数据。

6)连接笔记本电脑与扫描仪后,按扫描仪机身上的启动键,需要1分钟左右的开机启动时间,当指示灯不再闪烁时,则表示扫描仪准备就绪。

7)打开笔记本电脑中的Faro Scene 4.8软件,指示灯为绿色状态时,表示连接已畅通,设备准备就绪。扫描精度设置到1/2档,并选择彩色扫描模式。

8)首先进行一次全景预览扫描,确定地质标本在扫描区域中的方位。然后,在预览扫描图像中,选取地质标本和标靶所在的范围,进行高精度扫描。

9)通过移动三维激光扫描仪的站点,对地质标本进行水平3次120°、垂直2次180°的扫描,获得地质标本的整个表面结构的三维激光扫描数据。

10)彩色扫描模式开启后,扫描仪上的数码相机会自动获取地质标本的纹理影像数据。

11)利用Faro Scene软件自动识别出扫描数据中的标靶功能,对多站点数据进行拼接,对地质标本点云数据进行点云采样平均化,实现激光点云数据的真彩色,以及进行其他的后续处理操作。

12)把地质标本的三维激光扫描结果转化为点云(Point Cloud)数据(图1.3)。

图1.3 三维激光扫描岩石标本点云数据

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