3D激光掃描儀

3D激光掃描應(yīng)用方向3D激光掃描技術(shù)又被稱為實(shí)景復(fù)制技術(shù)，是測繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。它是利用激光測距的原理，通過高速激光掃描測量的方法，大面積、高分辨率地快速獲取物體表面各個(gè)點(diǎn)的(x.y.z)坐標(biāo)、反射率、(R.G.B)顏色等信息，由這些大量、密集的點(diǎn)信息可快速復(fù)建出1:1的真彩色三維點(diǎn)云模型，為后續(xù)的內(nèi)業(yè)處理、數(shù)據(jù)分析等工作提供準(zhǔn)確依據(jù)。它突破了傳統(tǒng)的單點(diǎn)測量方法，具有高效率、高密度、高精度、不接觸、穿透性、主動(dòng)性、實(shí)時(shí)、數(shù)字化、自動(dòng)化等獨(dú)特優(yōu)勢。3D激光掃描不受自然目標(biāo)的影響，白色目標(biāo)與黑色目標(biāo)給出的測距是相同的，也不受光照影響，白天、黑夜都可作業(yè)。3D掃描技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域可以完美的與常規(guī)測量手段相結(jié)合，獲取更加全面的基礎(chǔ)信息。無論在施工進(jìn)程前期、中期、后期的各個(gè)階段都可隨時(shí)對(duì)工程進(jìn)行掃描，得到實(shí)測實(shí)量的高精度點(diǎn)云模型。依據(jù)這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)：可以輔助設(shè)計(jì)人員對(duì)模型、圖紙做合理的調(diào)整與變更；可以幫助管理人員對(duì)工程質(zhì)量及狀態(tài)進(jìn)行檢查；對(duì)工程施工做完整的3D記錄、存檔，為后期運(yùn)維提供真實(shí)的數(shù)據(jù)依據(jù)。以下為3D激光掃描技術(shù)在建筑施工中的部分應(yīng)用展示： 數(shù)據(jù)采集、幾何測量 施工質(zhì)量檢測、結(jié)構(gòu)檢查 工程記錄、隱蔽驗(yàn)收 空間位置沖突檢測 土方測定、容積檢測 3D激光掃描儀（以Trimble FARO X130為例）無需外接任何裝置即可獨(dú)立運(yùn)行，大幅提升了外業(yè)的移動(dòng)作業(yè)能力，以下是其操作特點(diǎn)： X130外形小巧、輕便(僅有5kg重，24X20X10cm) ;配備直觀的觸摸屏操作;模塊化功能分類菜單按鈕;固定于配備的碳鋼三腳架上，儀器自動(dòng)調(diào)平補(bǔ)償;易學(xué)易用，初中畢業(yè)學(xué)歷即可快速上手;操作無需設(shè)站，靈活選擇作業(yè)地點(diǎn);基于第一人稱360視角，獲取數(shù)據(jù)所見即所得。3D掃描技術(shù)在BIM施工流程中應(yīng)用示意圖表北京天拓天寶DBO事業(yè)部，采用美國Trimble的技術(shù)力量，主要面向建筑行業(yè)的業(yè)主方、設(shè)計(jì)方和總包方,提供建筑智能化的軟件、硬件和服務(wù),通過這些工具的優(yōu)化協(xié)作,保證建筑在建造實(shí)施過程更加簡單、智能。在此次掃描方案中我們提供的產(chǎn)品組合是FARO X130掃描儀和Trimble RealWorks點(diǎn)云處理軟件。3D激光掃描技術(shù)是BIM應(yīng)用中最基礎(chǔ)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通常的掃描應(yīng)用方案總體可以分為三個(gè)階段，現(xiàn)場實(shí)測掃描、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理、高級(jí)三維檢測。處理后的數(shù)據(jù)可以直接導(dǎo)入到CAD軟件輔助建模。下圖是分階段的工作流程圖：1. 現(xiàn)場實(shí)測掃描這個(gè)流程中最重要的一個(gè)步驟就是外業(yè)掃描數(shù)據(jù)獲取，我們使用的設(shè)備是FARO X130激光掃描儀，整個(gè)采集過程為非接觸式，在特殊環(huán)境下可以通過WLAN遠(yuǎn)程遙控操作，此設(shè)備參數(shù)如下：2. 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理l 智能量測點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)就可以輕松量測出平距、斜距、垂距、凈空、直徑、角度、方位角、坡度、傾角和坐標(biāo)等一序列數(shù)據(jù)l 管理、處理和分析海量數(shù)據(jù)集l 通過部分加載技術(shù)有效地管理海量數(shù)據(jù)集l 方便地從掃描數(shù)據(jù)中提取目標(biāo)l 通過生成漫游視頻和谷歌地球KML模型來展示成果l 提供點(diǎn)云全自動(dòng)配準(zhǔn)功能l 快速檢查目標(biāo)質(zhì)量l 生成點(diǎn)云配準(zhǔn)報(bào)告l 將天寶GNSS、光學(xué)儀器和3D掃描儀的數(shù)據(jù)有效地結(jié)合在一起l 輕松將所選內(nèi)容輸出到各個(gè)CAD設(shè)計(jì)平臺(tái)l 發(fā)布獨(dú)立的項(xiàng)目數(shù)據(jù)包用于脫機(jī)檢視、瀏覽、測量和標(biāo)記注釋 3. 高級(jí)3D檢測天寶RealWorks的高級(jí)檢測功能是監(jiān)測應(yīng)用的理想工具，如土木工程(道路、隧道和橋梁)以及礦山的監(jiān)測。其成果可為用戶提供更加豐富、詳細(xì)和有用的信息：l 檢測竣工數(shù)據(jù)，將其與實(shí)際設(shè)計(jì)進(jìn)行比較。l 產(chǎn)生并可視化檢查結(jié)果，探測任何變化。l 獲得差異和形變的二維和3D可視化成果，使變形分析更加容易。l 在CAD設(shè)計(jì)文件dxf、dwg中輸入斷面圖和幾何設(shè)計(jì)圖元，以dxf、dwg或dgn格式導(dǎo)出圖形文件。l 利用RealWorks集成的打印界面直接打印結(jié)果，實(shí)現(xiàn)信息共享。 4. 依據(jù)點(diǎn)云建模經(jīng)過Trimble RealWorks處理后的點(diǎn)云，可以導(dǎo)入SketchUp、Auto CAD、Revit、3Ds MAX等繪圖軟件進(jìn)行BIM建模或繪制平面輪廓圖。 Trimble 3D激光掃描在應(yīng)用拓展針對(duì)復(fù)雜的工廠環(huán)境、變電站、特大鋼結(jié)構(gòu)、復(fù)雜的大型裝備，Trimble TX83D激光掃描儀提供了全新的測量方法，可以快速完成基于完整特征面的測量，從而采集和記錄下完備的相關(guān)信息。針對(duì)工廠和管道的應(yīng)用，三維掃描處理軟件RealWorks 提供了專業(yè)的模塊完成模型建立，虛擬測量，分析計(jì)算等功能。 通過3D激光掃描儀的基礎(chǔ)掃描，可以搜集機(jī)構(gòu)或作業(yè)現(xiàn)場的完整三維信息，這些重要的基礎(chǔ)信息為改建、設(shè)計(jì)、檢測提供真實(shí)、高精度的數(shù)據(jù)源?；诖苏鎸?shí)場景的設(shè)計(jì)讓設(shè)計(jì)方案制訂更全面、準(zhǔn)確，并可以將設(shè)計(jì)模型與三維場景進(jìn)行結(jié)合，以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行虛擬校驗(yàn)，干涉檢查，避免返工，提高效率，縮短工期，并節(jié)約成本。 工廠 Trimble TX83D激光掃描系統(tǒng)可以提供真三維、真尺寸的工廠改造數(shù)據(jù)模型。加快設(shè)計(jì)的進(jìn)度，在真實(shí)尺寸下得到最佳設(shè)計(jì)方案。 電力設(shè)施 變電站和電力輸送系統(tǒng)，往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)所處工作環(huán)境危險(xiǎn)，利用傳統(tǒng)測量手段，很難搜集到完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。通過Trimble TX83D激光掃描儀可以短時(shí)間，實(shí)現(xiàn)全面的數(shù)據(jù)采集。 管道設(shè)計(jì) 管道系統(tǒng)改擴(kuò)建是3D激光掃描儀應(yīng)用涉足最早的行業(yè)之一，為此該系統(tǒng)配置有多元化的軟件系統(tǒng)及專業(yè)化的模塊，RealWorks 后處理軟件可以與AutoPlant、Microstation、AutoCAD等設(shè)計(jì)工具實(shí)現(xiàn)無縫集成，該系統(tǒng)為用戶提供最先進(jìn)的管道改擴(kuò)建測量解決方案，是該領(lǐng)域的全球領(lǐng)跑者。 大型鋼結(jié)構(gòu)、裝備 對(duì)于大型鋼結(jié)構(gòu)及裝備的生產(chǎn)和安裝，Trimble TX83D激光掃描儀可以在設(shè)計(jì)前期完成現(xiàn)場基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集；在大部件加工完成后，進(jìn)行尺寸的掃描檢查；部件在運(yùn)往安裝現(xiàn)場前，可通過相關(guān)應(yīng)